Detektory gazów a sterowanie wentylacją w garażach

Prawo wymaga wykrywania w wielostanowiskowych garażach zamkniętych dwóch rodzajów gazów: tlenku węgla (CO) i gazu propan-butan (jeśli w garażu dopuszczone jest parkowanie samochodów zasilanych tym paliwem) oraz sterowania przez ich detektory pracą wentylacji – tak, by nadmiar tych substancji mógł zostać skutecznie usunięty. A ich usunięcie jest konieczne. Tlenek węgla uważany jest za najlepszy wskaźnik jakości powietrza w garażu pod względem zanieczyszczenia spalinami samochodowymi. Jest też bardzo toksyczny – jednoczesna praca kilkunastu silników samochodów bez odprowadzania spalin mogłaby skończyć się śmiercią osób obecnych w garażu.

Natomiast propan-butan należy usuwać ze względu na jego własności wybuchowe, szczególnie jeśli podłoga znajduje się poniżej poziomu terenu (jest to gaz cięższy od powietrza). W polskim prawie nie ma natomiast wymogów sterowania wentylacją za pomocą detektorów metanu (może być on emitowany przez niesprawne instalacje CNG, których w Polsce jest mało) ani CO2. Jednak ten ostatni gaz jest także dobrym wskaźnikiem zanieczyszczenia garażu spalinami z diesli.

Zadaniem detektorów jest wykrywanie niebezpiecznych gazów w powietrzu – ale na tym ich rola się nie kończy. Mają być częścią systemu zapewniającego bezpieczeństwo osobom przebywającym w obszarze oddziaływania szkodliwych substancji. W przypadku garaży zamkniętych mogą być one połączone z tablicami ostrzegawczymi i powodować ich załączanie. Co jednak ważniejsze, zgodnie z prawem stosowanie systemów detekcji CO i LPG w garażach zamkniętych związane jest bezpośrednio z obsługującym je systemem wentylacji. Prawo wprowadza obowiązek sterowania wentylacją mechaniczną garaży zamkniętych poprzez systemy wykrywania zanieczyszczeń gazowych.

Warunki techniczne w § 108 i 150 wymagają stosowania wentylacji co najmniej naturalnej w nieogrzewanych garażach nadziemnych wolno stojących, przybudowanych lub wbudowanych w inne budynki oraz w ogrzewanych garażach nadziemnych lub częściowo zagłębionych (do 10 stanowisk postojowych). Jeśli na garażach zamkniętych, np. w budynkach mieszkalnych czy przy centrach handlowych, pojawia się – spotykany zresztą nagminnie – zakaz wjazdu dla samochodów z instalacją LPG, oznacza to brak czujników LPG sterujących wentylacją. Jest to rozwiązanie, które z punktu widzenia inwestora przynosi oszczędności (mniej złożony system detekcji i sterowania wentylacją jest tańszy w zakupie i montażu, a później mniej kosztuje jego regularny serwis), ale dyskryminuje użytkowników takich samochodów.

Sensory detektorów charakteryzują dwa ważne parametry: czułość i selektywność. Im większa czułość, tym niższe stężenie badanego gazu można wykryć. Selektywność mówi natomiast o braku podatności na inne gazy mogące powodować podobne procesy jak gaz badany. Jest to więc swego rodzaju pewność pomiaru – im wyższa selektywność, tym w mniejszym stopniu sensor reaguje na inne gazy, tzw. zakłócające. Ważny jest także krótki czas reakcji, mała histereza (w uproszczeniu – szybki i łatwy powrót do stanu wyjściowego po usunięciu oddziaływania, niezależnie od jego intensywności) oraz stabilność.

Ten ostatni wskaźnik wyraża się najczęściej odstępem czasowym między kalibracjami czujnika (od 6 miesięcy do 2–3 lat). Mimo starań producentów nie ma sensorów idealnych – albo jeden z parametrów (np. stabilność) jest obniżony, albo wszystkie są wynikiem kompromisu. Zespół własności danego rozwiązania zależy od rodzaju procesów fizycznych i chemicznych, na których oparty jest dany sensor.

Do zastosowań, które wymagają „tylko” sygnalizacji przekroczenia poziomu alarmowego, dobrze nadają się detektory progowe. Jest to rozwiązanie uwzględniające wymogi bezpieczeństwa i ekonomii. Na potrzeby sterowania wentylacją garaży optymalnym rozwiązaniem są progowe sensory CO i LPG. Są trzy progi alarmowe dla tlenku węgla: alarm I stopnia – 30 ppm (średnia z 15 minut), alarm II stopnia – 60 ppm (średnia z 15 minut), alarm III stopnia – 150 ppm (średnia z 1 minuty).

Wentylacja powinna być uruchamiana przy pierwszym z dużą wydajnością, tak aby skutecznie usunęła zagrożenie. Stopniowanie wentylacji wg stopni alarmowych detektorów nie jest wskazane. Po drugim progu (jeśli nie zostało usunięte zagrożenie) powinny się uruchamiać tablice ostrzegawcze i sygnały alarmowe. Natomiast detektory LPG reagują na przekroczenie wartości progowej powiązanej z tzw. granicą wybuchowości. Zwykle przy stężeniu wynoszącym 5–30% dolnej granicy wybuchowości detektor powoduje uruchomienie wentylacji i sygnałów alarmowych.

Aby system detektorów działał skutecznie, musi „pokryć” cały garaż i odpowiednio badać skład powietrza. Ze względów ekonomicznych dla dużych obiektów systemy detekcji można projektować strefowo – tak, by w przypadku miejscowego wzrostu stężenia CO lub LPG nie przewietrzać całego dużego garażu. W każdej ze stref pracuje wentylator (grupa wentylatorów), reagując na miejscowe zwiększenie stężenia. Bardzo ważne jest zatem dobranie prawidłowej liczby urządzeń i ich właściwy montaż.

Liczba detektorów zależy przede wszystkim od wielkości garażu – do celów projektowych można przyjąć, że obszar skutecznego działania jednego urządzenia to okrąg o promieniu 8 m (obszar ok. 200 m2). Detektory LPG i CO wykrywają gazy tylko wtedy, gdy wnikną one do ich komory. Jeśli powierzchnia garażu jest ograniczona przegrodami lub przeszkodami, to utrudniony jest przepływ powietrza oraz gazów i tym samym należy przyjmować mniejszy obszar ich skutecznego pokrycia.

Biorąc pod uwagę własności chemiczne gazów, bardzo ważna jest też wysokość montażu. Dla detektorów tlenku węgla przyjmuje się ok. 1,8 m nad poziomem posadzki. Propan-butan jest cięższy od powietrza i zalega przy posadzce – zatem stosujemy montaż na wysokości 0,2–0,3 m (w zależności od zaleceń producenta). Czujniki LPG należy zabezpieczyć specjalnymi osłonami. W zależności od rodzaju rozwiązania detektory LPG mogą być włączone do systemu detekcji CO, ale nie zawsze jest to możliwe – czasami konieczna jest osobna instalacja dla każdego systemu detekcji. Na rynku można też spotkać urządzenia dwufunkcyjne. Mają one charakter modułowy: moduł główny zawiera czujnik tlenku węgla oraz elementy regulacyjne i złącza – główne i pozwalające na podłączenie drugiego modułu, w którym znajduje się sensor gazu propan-butan.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!