Abstrakt
Cel: Opracowany model symulacyjny umożliwia analizę zmian składu atmosfery gazowej w pomieszczeniach mieszkalnych z urządzeniami gazowymi. Na tej podstawie można określić potencjalne zagrożenia dla bezpieczeństwa użytkowników rozpatrywanego pomieszczenia.
Metodologia: Do obliczenia składu atmosfery gazowej w pomieszczeniach mieszkalnych z urządzeniami gazowymi wykorzystano model symulacyjny oparty na bilansie masowym. Przedstawiono metodologie prowadzenia obliczeń. Dla oceny bezpieczeństwa mieszkańców wybrano: stężenie tlenku węgla oraz tlenu w pomieszczeniu. Model umożliwia przeprowadzanie symulacji dla przypadków najczęściej spotykanych nieprawidłowości w pomieszczeniach z urządzeniami gazowymi. Analizę przeprowadzono dla łazienki wyposażonej w gazowy przepływowy ogrzewaczy wody o mocy 20 kW. Obliczenia stężenia CO i O2 w pomieszczeniu przeprowadzono dla czasu 15 min. Obliczenia wykonano dla różnych: objętości gazowych pomieszczenia, strumieni powietrza wentylacyjnego, stężeń tlenku węgla w spalinach oraz czasu napływu spalin do pomieszczenia.
Wyniki: Im mniejsza kubatura pomieszczenia tym wentylacja ogrywa większą rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa. W pomieszczeniu o małej kubaturze i braku lub niewystarczającej wentylacji stężenia tlenku węgla i tlenu osiągają wartości zagrażające życiu już po kilku minutach. Dla pomieszczeń o większej kubaturze i odpowiednio wentylowanych stężenia CO i O2 również osiągają niebezpieczne poziomy grożące co najmniej ciężkim zatruciem. Im wyższe stężenie CO w spalinach tym zagrożenie większe. Niezależnie od czasu napływu spalin do pomieszczenia, pomimo odpowiedniej wentylacji, występuje przekroczenie dopuszczalnego stężenia CO w pomieszczeniu (0,008%) a użytkownikom łazienek z niesprawnymi urządzeniami grozi ciągłe podtruwanie. Kluczowym elementem zapewniającym bezpieczeństwo użytkowników urządzeń gazowych jest układ spalinowy, ponieważ wentylacja nawet funkcjonująco prawidłowo nie jest w stanie zapewnić bezpiecznych stężeń CO i O2 w pomieszczeniu.
Wnioski: Uzyskane wyniki pokazują, że niesprawność układu odprowadzania spalin sprawia, iż urządzenie gazowe wywiera niekorzystny wpływ na zdrowie mieszkańców. Na stężenie CO i O2 w pomieszczeniu mieszkalnym wyposażonym w urządzenie gazowe największy wpływ ma strumień powietrza wentylacyjnego oraz kubatura pomieszczenia. Spadek koncentracji tlenu w pomieszczeniu będzie miał miejsce niezależnie od tego czy w spalinach jest tlenek węgla czy też nie. Najskuteczniejszym sposobem, całkowicie eliminującym zagrożenie zatrucia tlenkiem węgla jest wymiana urządzeń gazowych z otwartą komorą spalania na urządzenia z zamkniętą komorą spalania.
Słowa kluczowe: zatrucie tlenkiem węgla, bezpieczeństwo użytkowników urządzeń gazowych, model symulacyjny
Typ artykułu: oryginalny artykuł naukowy