Abstrakt
Cel: Przedstawienie procesu oceny bezpieczeństwa użytkowników podczas pożaru w tunelu drogowym, wentylowanym wzdłużnym systemem wentylacji, z wykorzystaniem narzędzi modelowania numerycznego.
Wprowadzenie: W przypadku pożaru w tunelu drogowym najważniejsze są działania samoratownicze podejmowane przez użytkowników korzystających z tego obiektu. Ich skuteczność zależy od szeregu parametrów, w tym od geometrii tunelu, systemów bezpieczeństwa (np. wentylacji), rodzaju spalanego materiału, strumienia wyzwalanego ciepła HRR (ang. heat release rate) podczas pożaru, czy rozmieszczenia wyjść ewakuacyjnych. Narzędzia modelowania numerycznego są coraz częściej wykorzystywane m.in. do oceny skuteczności systemów bezpieczeństwa oraz bezpieczeństwa użytkowników w trakcie ewakuacji, co z kolei sprawdzane jest zazwyczaj na etapie projektowym danego obiektu. Osoba przeprowadzająca badania numeryczne musi posiadać wiedzę z zakresu wielu dziedzin, znać: podstawy modelowania matematycznego, wykorzystywane narzędzia oraz ich ograniczenia, zagadnienia związane z metodą obliczeniowej mechaniki płynów (CFD), specyfikę pożaru oraz potrafić poprawnie dobierać parametry początkowo-brzegowe.
Metodologia: W artykule przedstawiono wyniki studium literatury specjalistycznej, w tym wybrane krajowe i międzynarodowe wytyczne projektowe, stanowiące wypadkową dyskusji naukowo-technicznych, badań numerycznych, laboratoryjnych oraz testów w skali rzeczywistej. Ponadto w pracy zaprezentowano wyniki badań własnych autorów artykułu realizowanych w ramach bieżącej działalności Wydziału Górnictwa i Geoinżynierii Akademii Górniczo-Hutniczej.
Wnioski: Komputerowe metody numeryczne wykorzystano do kompleksowej oceny bezpieczeństwa użytkowników tunelu drogowego z wentylacją wzdłużną w warunkach pożaru. Oceny tej dokonano przy zastosowaniu kryterium bezpiecznej ewakuacji, której wyznaczenie wymaga określenia czasu pojawienia się w tunelu krytycznych warunków środowiskowych zagrażających zdrowiu lub życiu osób podejmujących działania samoratownicze oraz czasu wyewakuowania się wszystkich użytkowników tunelu w bezpieczne miejsce. W pracy przedstawiono przebieg oceny, istotne założenia i parametry początkowo-brzegowe ze wskazaniem na źródła literatury fachowej oraz wyniki analiz własnych, na podstawie których należy stwierdzić, że w tunelach jednokierunkowych, o długości 1500 m z systemem wentylacji wzdłużnej nie zostanie zapewniony wymagany poziom bezpieczeństwa w warunkach pożaru o mocy 30 MW, w przypadku braku wyjść ewakuacyjnych oraz rozmieszczenia ich co 500 m.
Słowa kluczowe: bezpieczeństwo pożarowe, tunel drogowy, wentylacja pożarowa, wentylacja wzdłużna, ewakuacja
Typ artykułu: artykuł przeglądowy