Jak powinna wyglądać wentylacja garaży zamkniętych?

Czy w garażu podziemnym możemy zrobić wentylację grawitacyjną? Właśnie od takiego pytania rozpoczął Inwestor, kiedy przeszliśmy do omawiania instalacji sanitarnych. Oczywiście zaraz po tym zapytałem, jak duży ma to być w ogóle garaż. W odpowiedzi usłyszałem, że niewielki, miały się tam znaleźć jedyne 34 miejsca postojowe. No cóż, niestety, ale w takim przypadku wentylacja garaży zamkniętych musi być jednak realizowana w sposób mechaniczny…

Często bywa tak, że Inwestorzy chcą ograniczyć koszty do minimum. Zwłaszcza jeżeli w grę wchodzą obiekty przeznaczone na sprzedaż lub ewentualnie do wynajęcia. Nie ma co ukrywać, że w takich przypadkach mniejsze koszty inwestycji oznaczają jednocześnie większe zyski. Dlatego też z jednej strony w ogóle nie zaskoczyło mnie to pytanie. Natomiast nie będę ukrywać, że zdziwiła mnie nieco reakcja Inwestora na moją odpowiedź.

W obecnych czasach, Inwestorzy coraz to chętniej decydują się na budowę mieszkań wielorodzinnych. Zwłaszcza jeżeli weźmiemy pod uwagę większe miasta, gdzie tak naprawdę z każdym rokiem zmniejsza się dostępna do zabudowy przestrzeń. Co więcej, w takich miejscach nie łatwo również znaleźć wolne miejsca parkingowe. A aby temu zaradzić, Inwestorzy często decydują się na budowę parkingów podziemnych w projektowanych budynkach mieszkalnych wielorodzinnych.

I w tym właśnie miejscu dochodzimy do głównego tematu tego artykułu. Czy wentylacja garaży zamkniętych, które najczęściej znajdują się w takich właśnie obiektach jest w ogóle wymagana? A jeżeli tak, to czy wystarczy wentylacja grawitacyjna czy musi być tam koniecznie wentylacja mechaniczna? No właśnie. Sprawdźmy jak to dokładnie wygląda i co na ten temat mówią obowiązujące przepisy.

Kiedy wentylacja garaży zamkniętych jest wymagana?

Kiedy tak naprawdę garaż zamknięty musi posiadać instalację wentylacyjną? Oczywiście odpowiedź na to pytanie znajdziemy nie gdzie indziej jak w Warunkach Technicznych. Chociaż mówiąc bardziej precyzyjnie, w paragrafie sto ósmym tego Rozporządzenia. I teraz tak, jeżeli tylko pominiemy nieogrzewane, wolno stojące garaże nadziemne, garaże przybudowane lub wbudowane w inne budynki, gdzie wystarczy jedynie wentylacja naturalna to przeczytamy następujący zapis.

§ 108. 1. 2) W garażu zamkniętym należy stosować wentylację co najmniej grawitacyjną, zapewniającą 1,5-krotną wymianę powietrza na godzinę – w ogrzewanych garażach nadziemnych lub częściowo zagłębionych, mających nie więcej niż 10 stanowisk postojowych.

Zatem tak jak możesz przeczytać powyżej, każdy nadziemny oraz ogrzewany garaż zamknięty jak też i każdy częściowo zagłębiony w gruncie garaż zamkniętym, który ma nie więcej niż 10 stanowisk postojowy musi posiadać co najmniej wentylację grawitacyjną. Oczywiście instalacja ta powinna zapewniać co najmniej półtorakrotną wymianę powietrza w ciągu godziny.

I tutaj dochodzimy do pierwszego problemu… No bo jak zapewnić taką właśnie wymianę powietrza przy pomocy wentylacji grawitacyjnej? Instalacji, która tak naprawdę jest zależna od różnicy ciśnień, czego pochodną jest różnica temperatur jak też i w pewnym zakresie siła wiatru na zewnątrz. Prawda, że ciekawe pytanie? 🙂

W jakich sytuacjach konieczna jest pożarowa wentylacja garaży?

Powróćmy teraz do mojego spotkania z Inwestorem. Powiedziałem Ci przed momentem, że zaskoczyła mnie jego reakcja na moją odpowiedź. Dlaczego? Ponieważ w zdecydowanej większości tego typu sytuacji, Inwestorzy wyciągają różnego rodzaju argumenty, aby tylko przekonać projektanta do swoich racji. Ale w tym przypadku było zupełnie inaczej… W tym przypadku skończyło się na krótkiej odpowiedzi – ok.

Jednak zaraz po tym zadałem pytanie, które z całą pewnością mocno zszokowało Inwestora. Bez najmniejszych problemów można było to odczytać z jego twarzy. Było widać, że takiego pytania kompletnie się nie spodziewał. A co to było za pytanie? Zapytałem, czy rozmawiał już z architektem na temat wentylacji pożarowej dla garażu podziemnego…

Czy muszę dodawać jaka była jego odpowiedź? Oczywiście zapytał czy jest to w ogóle konieczne. A w tym konkretnym przypadku, jak się później okazało, nie było… Jednak w sytuacji, kiedy garaż nie posiadałby bezpośredniego wjazdu lub wyjazdu z budynku lub w przypadku, kiedy powierzchnia jego strefy pożarowej przekraczałaby 1500 m2 odpowiedź byłaby już zupełnie inna.

§ 277. 4. W strefie pożarowej garażu zamkniętego należy stosować instalację wentylacji oddymiającej uruchamianą za pomocą systemu wykrywania dymu, w przypadku gdy ta strefa nie posiada bezpośredniego wjazdu lub wyjazdu z budynku lub gdy jej powierzchnia przekracza 1500 m2.

Naturalnie powyższy zapis znajduje się również w doskonale nam już znanym Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Ale gdybyś chciał przeczytać nieco więcej o instalacji pożarowej garaży podziemnych to kliknij tutaj.

Czy grawitacyjna wentylacja garaży podziemnych wystarczy?

Ok, przejdźmy teraz do pytania, od którego zaczął całą rozmowę Inwestor. Czy w garażach zamkniętym, zawsze możemy poprzestać jedynie na wentylacji grawitacyjnej. Oczywiście, że nie! Taki rodzaj wentylacji może się znajdować tylko i wyłącznie w obiektach, które posiadają nie więcej niż 10 miejsc postojowych. A jak to powinno wyglądać w pozostałych garażach? Hm, czy muszę dodawać gdzie znajdziemy odpowiedź na to pytanie? 🙂

§ 108. 1. 3) W garażu zamkniętym należy stosować wentylację mechaniczną, sterowaną czujkami niedopuszczalnego poziomu stężenia tlenku węgla – w innych garażach, niewymienionych w pkt 1 i 2, oraz w kanałach rewizyjnych, służących zawodowej obsłudze i naprawie samochodów bądź znajdujących się w garażach wielostanowiskowych, z zastrzeżeniem § 150 ust. 5.

Czyli innymi słowy, zgodnie z powyższym zapisem, wentylacja garaży zamkniętych, w których znajduje się więcej niż 10 miejsc postojowych, powinna być zawsze realizowana w sposób mechaniczny. Co więcej, praca takiego systemu powinna być zależna od stężenia tlenku węgla wewnątrz obiektu. A czy są od tego jakiekolwiek wyjątki? Wyjątków tutaj nie ma, ale są za to pewne rozwiązania, które mogą nieco usprawnić działanie takiej instalacji. Jednak pozwól, że o tym powiem Ci w dalszej części tego artykułu, kiedy przejdziemy do sterowania.

Korzystając z okazji, chciałbym Ci tutaj dodatkowo wspomnieć o jeszcze jednym, równie ważnym przepisie. Przepis ten dotyczy pojazdów, które są zasilane gazem płynnym typu propan – butan. Każdy garaż zamknięty, który umożliwia parkowanie takich samochodów rządzi się dodatkowymi wymaganiami. Jednak pozwól, że o nich napiszę Ci już bezpośrednio na maila o ile znajdujesz się na mojej liście mailingowej. A jeżeli jeszcze Cię na niej nie ma, to możesz do dołączyć przy pomocy poniższego formularza.

Pamiętaj, że lista ta służy mi tylko po to, aby dostarczyć Ci maksymalną ilość dodatkowej wiedzy i materiałów, których nie publikuję na stronie. Nie wysyłam na maila żadnych reklam i nikomu nie udostępniam Twojego adresu e-mail więc możesz być o jego bezpieczeństwo całkowicie spokojny.

Jaką wydajność powietrza powinna posiadać wentylacja garaży?

Ponieważ już wiemy, że wentylacja garaży zamkniętych o liczbie stanowisk większej niż 10, powinna być realizowana w sposób mechaniczny, odpowiedzmy sobie jeszcze na pytanie, jaki dokładnie wydatek powietrza powinna posiadać taka instalacja. A aby określić ten wydatek musimy się jeszcze posłużyć Rozporządzeniem Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. Dlaczego akurat tym rozporządzeniem? Ponieważ to tam właśnie znajdziemy wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń tlenku węgle w środowisku pracy…

Ale po kolei. Spróbujmy obliczyć wymagany wydatek powietrza wentylacyjnego dla instalacji wentylacji mechanicznej w garażu naszego Inwestora. W obiekcie, w któym będą się znajdować 34 miejsca postojwe oraz gdzie będzie zakaz wjazdu dla pojazdów zasilanych gazem płynnym typu propoan – butan.

Jak określić emisję tlenku węgla?

I teraz tak, na początku musimy sobie obliczyć emisję tlenku węgla przez pojedynczy pojazd. A abyśmy mogli to zrobić to musimy skorzystać z poniższego wzoru.

    \[ E_{co} = e_{1} \cdot \frac{t}{3600} + e_{2} \cdot \frac{s}{10000} \]

  • Eco – emisja tlenku węgla dla pojazdu, m3/h
  • e1 – emisja tlenku węgla na biegu jałowym, m3/h
  • e2 – emisja tlenku węgla podczas przejazdu przez garaż, m3/h
  • t – czas rozruchu pojazdu, s
  • s – długość drogi przejazdu przez garaż, m

Zauważ jednak, że powyższy wzór uwzględnia czas rozruchu pojazdu, a więc dotyczy samochodów, które opuszczają swoje miejsca postojowe. W związku z powyższym, rozpatrując pojazdy, które z gorącym silnikiem wjeżdżają do środka garażu, w powyższym wzorze tą część obliczeń musimy pominąć.

No dobra, ale sprawdźmy teraz jakby to dokładnie wyglądało w naszym przypadku. Załóżmy, że czas rozruchu każdego pojazdu będzie wynosić 20 sekund, a długość drogi przejazdowej będzie równa odległości 40 m. W takiej sytuacji, pozostaje nam jeszcze odpowiedzieć sobie na pytanie skąd wziąć wartości odpowiedzialne za emisję tlenku węgla w różnych sytuacjach. A wartości te możemy odczytać z poniżej tabeli [1]J. Hendiger, P. Ziętek, M. Chludzińska, Wentylacja i klimatyzacja – Materiały pomocnicze do projektowania, wydawnictwo Venture Industries, rok 2011..

Rodzaj jazdyEmisja spalinZawartość COEmisja CO
[ Nm3/100 km ][ Nm3/h ][ % ][ Nm3/100 km ][ Nm3/h ][ kg/h ]
Samochody osobowe
bieg jałowy (silnik zimny)-10,995,0-0,550,69
bieg jałowy (silnik rozgrzany) - jazda po terenie płaskim-10,444,5-0,470,59
jazda swobodna z postojami oraz z prędkością 10 km/h174,917,492,96,000,600,75
jazda swobodna po terenie płaskim63,9838,392,71,731,041,30
jazda swobodna po terenie nachylonym o więcej niż 4%63,9838,393,22,101,201,50
Samochody ciężarowe
jazda swobodna z postojami oraz z prędkością 10 km/h750750,21,500,150,19
jazda swobodna po terenie płaskim4202500,20,830,500,63

Zatem skoro znamy już wszystkie niezbędne dane, możemy teraz przejść bezpośrednio do obliczeń.

    \[ E_{co,1} = 0,55 \cdot \frac{20}{3600} + 0,60 \cdot \frac{40}{10000} = 0,005 \  \frac{m^{3}}{h} \]

    \[ E_{co,2} = 0,60 \cdot \frac{40}{10000} = 0,002 \  \frac{m^{3}}{h} \]

A więc zgodnie z powyższymi obliczeniami możemy zauważyć, że pojazdy opuszczające garaż będą emitować 0,005 m3/h tlenku węgla. Co więcej, ponieważ samochody takie rozpoczynają swoją podróż z zimnym silnikiem, będą one naturalnie emitować więcej spalin niż pojazdy, który wjeżdża do środka garażu. A tlenek węgla emitowany z kolei przez każdy taki samochód będzie równy wartości 0,002 m3/h.

Jak określić minimalny objętościowy strumień powietrza wentylacyjnego?

Skoro wiemy już dokładnie ile tlenku węgla będzie emitowane przez pojedynczy pojazd, przejdźmy teraz dalej i odpowiedzmy sobie na najważniejsze pytanie. Ile konkretnie powinien wynosić minimalny objętościowy strumień powietrza wentylacyjnego dla naszej instalacji. A strumień ten musimy obliczyć z poniższego wzoru.

    \[ V_{min} = \frac{\varphi \cdot n \cdot E_{co} \cdot 10^{6}}{C_{max} - C_{s}} \]

  • Vmin – minimalny objętościowy strumień powietrza wentylacyjnego, m3/h
  • n – ilość pojazdów, sztuk
  • φ – współczynnik jednoczesności
  • Eco – emisja tlenku węgla dla pojazdu, m3/h
  • Cmax – dopuszczalne stężenie tlenku węgla w powietrzu wewnętrznym, ppm
  • Cs – stężenie tlenku węgla w powietrzu zewnętrznym, ppm

I teraz podobnie jak to miało miejsce poprzednio, abyśmy mogli przejść dalej musimy sobie najpierw przyjąć pewne założenia. Przyjmijmy, że samochody opuszczające garaż będą stanowić 60% z wszystkich miejsc postojowych, a więc ich ilość będzie równa 20 pojazdom. Oczywiście w takim przypadku, ilość samochodów wjeżdżających do środka garażu będzie wynosić 14. Dodatkowo, przyjmijmy sobie tutaj również współczynnik jednoczesności na poziomie 0,7.

Ok, teraz musimy jeszcze na chwilę powrócić do Rozporządzeniem Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. Zgodnie z tym aktem prawnym, najwyższe, dopuszczalne stężenie tlenku węgla wynosi 23 mg/m3, co w warunkach normalnych odpowiada wartości 18,41 ppm. Oczywiście warunki normalne to warunki, w których ciśnienie atmosferyczne wynosi 1 atmosferę, a temperatura powietrza jest równa 0°C.

Co więcej, w takim przypadku, stężenie tlenku węgla w powietrzu atmosferycznym jest równe około 0,1 ppm. Chociaż stężenie to tak naprawdę będzie zależne od konkretnej lokalizacji. Im w danym rejonie będzie większy ruch pojazdów czy też smog, tym stężenie tlenku węgla będzie również wyższe. Niemniej jednak, na nasze potrzeby załóżmy, że stężenie to wynosi właśnie 0,1 ppm. Zatem teraz możemy powrócić do naszych obliczeń.

    \[ V_{min} = \frac{0,7 \cdot (20 \cdot 0,005 + 14 \cdot 0,002) \cdot 10^{6}}{18,41 - 0,1} = 4893,5 \  \frac{m^{3}}{h}\]

W związku z powyższym, w tej konkretnej sytuacji, wentylacja garaży powinna zapewniać wywiew powietrza wewnętrznego na poziomie nie mniejszym niż 4893,5 m3/h. Oczywiście pamiętaj, że wynik ten uwzględnia jedynie tlenek węgla, a nie bierze pod uwagę emisji innych zanieczyszczeń.

Gdzie lokalizować kratki wentylacyjne w garażach?

Przyszła teraz pora, abyśmy zadali sobie kolejne, równie istotne pytanie, związane z projektowaniem instalacji wentylacji mechanicznej w garażach zamkniętych. Pytanie to dotyczy oczywiście lokalizacji kratek wentylacyjnych. Czy w takiego rodzaju obiektach, kratki te powinny być zlokalizowane pod stropem czy też nad poziomem posadzki? No właśnie, jak myślisz?

Tutaj wszystko tak naprawdę zależy od gazów, których chcemy się pozbyć. Dla przykładu, w temperaturze 0°C, gęstość powietrza atmosferycznego jest równa 1,29 kg/m3, a gęstość tlenku węgla wynosi 1,14 kg/m3. Zatem, skoro tlenek węgla jest lżejszy od powietrza atmosferycznego, to naturalnie będzie się on znajdował w najwyższych partiach pomieszczenia. W takim przypadku, kratki wentylacyjne powinny być umieszczone oczywiście pod stropem.

I od razu mogę Ci tutaj zdradzić, że zupełnie inna sytuacja będzie miała miejsce w przypadku pojazdów zasilanych gazem płynnym typu propan – butan. Spaliny pochodzące z takich właśnie samochodów są cięższe od powietrza atmosferycznego, dlatego będą się gromadzić przede wszystkim nad poziomem posadzki. W związku z powyższym, w takim przypadku, część kratek wentylacyjnych powinna być umieszczona właśnie nad posadzką.

Zakładam, że w tym właśnie momencie już doskonale widzisz, dlaczego w niektórych garażach zamkniętych jest zakaz wjazdu dla samochodów zasilanych gazem płynnym. Oczywiście jest to związane z brakiem odpowiedniej wentylacji takich obiektów. I dlatego też, projektując wentylację garaży zamkniętych, zawsze musimy zapytać Inwestora, czy takie pojazdy będą mogły do niego wjeżdżać.

Jak zapewnić dopływ świeżego powietrza dla garaży zamkniętych?

Ok, skoro już wiemy jak powinno być usuwane powietrze wewnętrzne z garaży zamkniętych, przejdźmy jeszcze do powietrza nawiewanego. A nawiew takiego powietrza możemy zaprojektować na kilka sposobów i w tym zakresie nie ma tak naprawdę jednoznacznych przepisów.

Najprostszym, a zarazem najtańszym sposobem, zapewniającym dopływ wymaganej ilości świeżego powietrza do garażu jest wykorzystanie bramy garażowej. Możemy wyposażyć taką bramę w odpowiednią szczelinę wentylacyjną, przez którą świeże oraz czyste powietrze z zewnątrz dostanie się do środka garażu. Oczywiście decydując się na takie rozwiązanie, musimy dobrać odpowiednią wielkość takiej szczeliny.

Kolejnym rozwiązaniem, dającym nieco lepsze efekty jest oczywiście zaprojektowanie odpowiedniej instalacji wentylacji mechanicznej nawiewnej. Nie ma jednak co ukrywać, że takie rozwiązanie jest sporo droższe od montażu odpowiedniej szczeliny w bramie garażowej. A czy jest ono faktycznie tutaj niezbędne? Moim zdaniem nie. Wentylacja garaży rządzi się zupełnie innymi prawami niż np. wentylacja pomieszczeń biurowych. Jednak ostateczna decyzja należy zawsze do Ciebie. 🙂

Jak powinna być sterowana wentylacja garaży?

Ponieważ zbliżamy się do końca artykułu, chciałbym Ci jeszcze nieco powiedzieć na temat sterowania instalacją wentylacji garaży zamkniętych. Osobiście uważam, że temat ten jest równie ważny co przeprowadzenie odpowiednich obliczeń. Dlaczego? Ponieważ na nic zda się instalacja, która będzie działać zupełnie inaczej niż tego oczekujemy…

Oczywiście podstawowym warunkiem sterowania takiego systemu powinien być ciągły pomiar gazów niebezpiecznych. W momencie, kiedy stężenie któregokolwiek z takich gazów przekroczyłoby ustalony poziom, wentylatory wywiewne powinny działać z maksymalną mocą, zapewniając jak najszybszą wymianę powietrza w garażu. Myślę, że co do tego nie ma najmniejszych wątpliwości.

Ale to jeszcze nie wszystko… Dobrą praktyką jest ustalenie tzw. godzin szczytu. Są to godziny, w których ruch pojazdów wewnątrz garażu jest największy. Przykładowo, rozpatrując budynki mieszkalne wielorodzinne, może być to być np. okres od godziny 7 do 9, kiedy ludzie wyjeżdżają do pracy, jak też i okres od godziny 15 do 17, kiedy ludzie z pracy tej wracają. Co więcej, można tutaj pokusić się, aby wentylatory wywiewne działały w tym czasie z nieco większą wydajnością niż normalnie.

A jak to właśnie wygląda podczas normalnej pracy instalacji. W takim przypadku mamy do wyboru kilka opcji. Jedna z nich zakłada, że instalacja będzie sią włączać kilka razy w ciągu godzinna. Z kolei inna zakłada, że ta sama instalacja będzie działać ciągle, ale wentylatory będą pracować z minimalną wydajnością. Jednak niezależnie od tego, na którą opcję się zdecydujesz pamiętaj, że każdy taki system musi posiadać również tryb awaryjny. Tryb, w którym wentylatory będą działać z maksymalną mocą i który będzie gwarantować bezpieczeństwo.

Podsumowanie

Myślę, że po przeczytaniu całego artykułu, projektowanie instalacji wentylacyjnych dla garaży zamkniętych jest już dla Ciebie jasne. Temat ten nie jest tak naprawdę bardzo skomplikowany, zwłaszcza jeżeli porównamy go do wentylacji pożarowej takich obiektów. Niemniej jednak, zawsze podchodząc na nowo do projektowania takiego systemu, warto go bardzo dokładnie przeanalizować oraz porozmawiać z Inwestorem o jego oczekiwaniach. Ale to dotyczy tak naprawdę wszystkich projektów. 🙂

Jednak powróćmy jeszcze na chwilę do samej wentylacji garaży zamkniętych. Pamiętaj, że ile Inżynierów, tyle tak naprawdę pomysłów. Tutaj możemy decydować się na różne rozwiązania. Musimy tylko spełnić obowiązujące przepisy. Dzięki temu zapewnimy bezpieczeństwo dla osób, które z takich właśnie obiektów będą w przyszłości korzystać. A zgodzisz się chyba ze mną, że bezpieczeństwo jest zawsze priorytetem.

Pamiętaj też, że projektując takie systemy, nie sposób zapominać o wentylacji pożarowej, o ile jest ona wymagana. Instalacja bytowa jak też i pożarowa powinny być ze sobą zsynchronizowane. Nie możemy dopuścić do sytuacji, że jeden system będzie walczył z drugim. Takie coś jest niedopuszczalne!

Co więcej, skoro mówimy już o wentylacji pożarowej to dobrze abyś wiedział coś jeszcze. Dobrze, abyś był świadomy tego, że w niektórych przypadkach, jeden system może realizować zarówno cele bytowe jak też i pożarowe. Głównie dotyczy to wentylacji strumieniowej. Ale takie przypadki należy zawsze rozpatrywać indywidualnie i poprzeć rzetelną analizą CFD.

Przypisy

Przypisy
1 J. Hendiger, P. Ziętek, M. Chludzińska, Wentylacja i klimatyzacja – Materiały pomocnicze do projektowania, wydawnictwo Venture Industries, rok 2011.