Ahogy azt előző lapszámunkban beharangoztuk, a 25 éves VGF&HKL-ban az év hátralévő számaiban visszatekintünk egy-egy korábbi cikkünkre, amelyek így vagy úgy, de fontosak számunkra, élénken élnek az emlékezetünkben. Jelen írásunk egy 2002 decemberi cikk újraközlése, melynek szerzője, dr. Barna Lajos címzetes egyetemi tanár, nyugalmazott egyetemi docens, a Magyar Épületgépészet című lap főszerkesztője sajnos már nem lehetet köztünk – idén májusban, rövid kórházi kezelést követően, életének 76. évében elhunyt. Mivel ez az írás már 23 éves, a benne hivatkozott törvényi helyek némelyike már érvényét veszítette vagy megváltozott, de örökérvényű marad az a felelősségtudat, amellyel a szerző megközelítette a témát.
Az elmúlt években több olyan peres üggyel kerültem kapcsolatba, amelyben a károsultak gázkészülékek üzemével kapcsolatba hozható szén-monoxidmérgezést szenvedtek. Ezek az esetek több olyan tanulságot hoztak, amelyekről – megítélésem szerint – a szakmát tájékoztatni kell, illetve amelyekről szakmai körökben beszélni szükséges.
A tanulságok közül kiemelem azt, hogy a végzetes balesetek egyike sem egyetlen, súlyos hanyagság miatt következett be, hanem minden esetben már hosszabb üzemidő után, a közreható tényezők, kisebb hibák, szabálytalanságok és a kedvezőtlen időjárási tényezők szerencsétlen egybeesése miatt jött létre. Megítélésem szerint a szakma számára rendelkezésre álló és iránymutató előírások, elsősorban a többször módosított 1/1977 (IV. 6.) NIM sz. rendelet 2. melléklete, a Gáz- és Olajipari Műszaki Biztonsági Szabályzat (GOMBSZ), illetve a kéményekre vonatkozó szabványok ma már sok szempontból korszerűtlennek tekinthetők, hiszen nem követik azt a hatalmas műszaki fejlődést, amely az épületek egyes szerkezetei – elsősorban a nyílászáró szerkezetek –, valamint a korszerű készülékkialakítások terén végbement. Ezért feltétlenül szükség van arra, hogy a szakma kezébe olyan korszerű anyagokat adjunk, amelyek megbízható támaszt jelentenek a gázüzemű berendezések kialakítása terén. A következőkben ebből a témakörből a gázkészülékek helyiségének levegőellátásával és keletkező égéstermék elvezetésével foglalkozom, minthogy a fentebb említett balesetek is ezzel a kérdéskörrel voltak kapcsolatban, és a felmerült hibák, hiányosságok is itt jelentkeztek. Ez a kérdés annál inkább fontos, hiszen hazánkban a gázüzemű készülékkel fűtött, vagy használati melegvíz termelővel ellátott lakások száma igen jelentős, és a lakossági gázellátást illetően Európában Hollandia mellett a vezetők közé tartozunk.
A helyiség levegőellátásának és az égéstermék elvezetésének kapcsolata
A szakemberek már évtizedekkel ezelőtt megfogalmazták azt a felismerést, hogy az égéstermék-elvezető rendszer csak komplexen, mint az égőből, a készülékből, a kéményből és egyéb elemekből álló egység tárgyalható, az egyes elemekben lejátszódó folyamatok csak kölcsönös egymásra hatásukban vizsgálhatók. Az égéstermék-elvezető rendszer méretezésének szerves részét képezi a levegő-utánpótlás tervezése is. Így jelent meg a szakmai közvélemény előtt a kéményáramkör fogalma, amelyet az 1. kép szemléltet.
1. kép. Kéményáramkör vázlatos rajza
Az ábrából jól látszik, hogy amikor a létesítési folyamat során egy adott helyiségben a kiválasztott gázkészüléket el szeretnénk helyezni, a kifogástalan üzemviszonyok megteremtése érdekében a helyiség levegő-utánpótlását, a készülék üzemét és az égéstermék-elvezető rendszert egymáshoz illeszteni kell. A következőkben a B típusú készülékek elhelyezésével foglalkozom, minthogy a szóban forgó balesetek is ezek üzemével kapcsolatban következtek be.
Mennyi levegőt is kell a helyiségbe juttatni?
A sztöchiometriai számításokból ismert, hogy 1 m³ földgáz elégetéséhez elméleti esetben kb. 9,5 m³ égési levegőt kell a készülékhez vezetni. A valóságban az elméletileg szükségesnél többet vezetnek az égőbe (ezt fejezi ki a légellátási vagy légfelesleg-tényező). Ennek nagysága atmoszferikus égőjű készülékeknél 1,4–1,5, tehát a valóságban kb. 14 (m³ levegő)/(m³ eltüzelt gáz) mennyiségű égési levegőt kell az égőhöz vezetni. Kéménybe kötött, nyílt égésterű készülékeknél az áramlásbiztosítóban a gázkészülékből kilépő égéstermékbe helyiséglevegő keveredik (1. kép). Ennek mennyisége – az áramlásbiztosító megfelelő működése érdekében – legalább az égéstermék 30%-a. Így a kéménybe kötött készülékeknél mintegy 18–20 (m³ szellőző levegő)/(m³ eltüzelt gáz) helyiségbe bevezetett levegőre van szükség.
Egy 22 kW hőterhelésű gázkészüléknél az eltüzelt gáz térfogatárama kb. 2,32 m³/h, egy 33 kW hőterhelésű készüléknél pedig kb. 3,48 m³/h. Eszerint a szükséges szellőzőlevegő térfogatáram:
22 kW-os, kéménybe kötött készüléknél: 42-46 m³/h,
33 kW-os, kéménybe kötött készüléknél: 62-70 m³/h.
Mivel a gázkészülékek nem folyamatos üzeműek, nyilván a készülék használatától és kialakításától függően ennek a szellőzőlevegő-mennyiségnek egy óra alatt a valóságban csak a töredéke jelentkezik, de nagyobb készülékeknél, téli időjárást feltételezve ez is mintegy 15-20 m³/h lehet.
Ezzel szemben mennyi levegőt is juttat a helyiségbe egy korszerű nyílászáró szerkezet?
Az MSZ 9384/2:1989 sz. szabvány műszaki követelményeket tartalmaz az épületek homlokzati síkjába függőlegesen beépíthető ablakokra és erkélyajtókra. A légzárást illetően a szabvány öt fokozatot különböztet meg:
L1 különleges légzárású,
L2 nagy légzárású,
L3 közepes légzárású,
L4 kis légzárású,
L5 légzárás nélküli
nyílászárók.
A szabvány az ablakok és erkélyajtók alkalmazásához irányelvként azt is tartalmazza, hogy „…lakó-és közösségi épületek függőleges síkban beépített ablakai és erkélyajtói, illetve az állandó jellegű, egész télen át fűtött helyiségek ablakai – ha a belső hőmérséklet legalább 16 °C és a relatív légnedvesség legfeljebb 65% – nagy légzárásúak (L2) legyenek”. A szabvány szerint L2 légzárású, a GOMBSZ szerint legalább 1,3 m² felületű nyílászárón bejutó levegő térfogatáram kb. 1,5 m³/h! Valójában a légáteresztés természetesen nem a nyílászáró felületén, hanem a keret résein át jön létre, ezért elvileg helyesebb a fajlagos légáteresztési tényező alkalmazása. Ezzel a módszerrel egy 120×120 cm méretű bukó-nyíló ablak légáteresztése, ha nem középen nyíló ablakról van szó, és a közepes légzárású ablak fajlagos légáteresztési tényezője: a = 0,65 m³/h,m,Pa ⅔ különböző külső és belső oldali nyomáskülönbségek esetén:
ha p = 10 Pa, akkor a szellőzőlevegő térfogatáram: 13,4 m³/h,
ha p = 6 Pa, akkor a szellőzőlevegő térfogatáram: 9,5 m³/h,
ha p = 4 Pa, akkor a szellőzőlevegő térfogatáram: 3 m³/h.
Összehasonlítva a nyílászárókra különböző módon számítható légáteresztés-értékeket a kéménybe kötött gázkészülékek várható égési levegő és az áramlásbiztosítóba belépő helyiséglevegő igényével, látható, hogy a kis légzárású ablakok 10 Pa nyomáskülönbség esetén még biztosítani tudják a szükséges szellőzőlevegő-térfogatáramot, a közepes és a nagy légzárású ablakokon belépő szellőző levegő térfogatáram azonban messze elmarad a szükséges értéktől! És akkor még nem is beszéltünk a kisebb nyomáskülönbségekről! Emiatt véleményem szerint nem elegendő a gázterven formálisan megjelölni, hogy „a gázfogyasztó berendezések légellátásában közvetlenül vagy közvetve részt vevő nyílászárók nem lehetnek légzáró kivitelűek, és a gyártási tűrésből eredő légréseket utólag sem lehet csökkenteni vagy eltömíteni” (a GOMBSZ 83. § megfogalmazása szerint), valamint műszakilag elfogadhatatlan eljárásnak vélem azt is, amikor a gázszolgáltató a helyszínen eltávolítja („kitépi”) a nyílászáróból a tömítőcsíkot. Ehelyett olyan módszer közreadására és lehetőség szerint szabályozás szintű előírására van szükség, amikor a GOMBSZ 75. § (1) bekezdés szellemének megfelelően a gázkészülék helyiségének levegőellátása méretezett, és ennek alapján szükség szerint megfelelően kialakított és garantált légbevezetésű, a külső térrel összeköttetést biztosító levegőbevezető elemek alkalmazására, vagy mesterséges levegőpótlás megtervezésére kerül sor.
A gázkészülék és az égéstermék-elvezető berendezés összehangolt üzeme
Ismert módon az égéstermék-elvezető berendezés feladata a gázkészülék üzeme során keletkező égéstermék eltávolítása a készülékből. Szokásosan az atmoszferikus égőkkel felszerelt gázkészülékeket nem közvetlenül kötik a kéménybe, hanem áramlásbiztosító (huzatmegszakító, deflektor) közbeiktatásával, amelynek biztonságtechnikai és égéstermék harmatpont csökkentő szerepe is van. E feladatok közismertek, de ki kell emelni azt a tényt, hogy az áramlásbiztosító közvetlen kapcsolatot teremt az égéstermék-elvezetés és a helyiség légtere között. Amennyiben tehát az – általában gravitációs üzemű – égéstermék-elvezető berendezés nem tudja a készülék hőterhelésének megfelelő mennyiségű égésterméket elvinni, az égéstermék a helyiségbe áramlik.
A gáz égéstermékében a következő alkotók vannak: nitrogén az égési levegőből, szén-dioxid mint égéstermék, oxigén, mivel a készülékbe több égési levegő áramlik, mint amennyi az égéshez szükséges („légfelesleg”), jelentős mennyiségű víz, gőz formában, továbbá minimális mennyiségű nemesgázok az égési levegőből. Ha az égéstermék-elvezetés nem eléggé hatásos, sőt hatástalan, akkor a gázkészülék üzeme során a néhány százaléknyi szén-dioxid a helyiség légterébe jut. Ez a jelenség azért veszélyes, mert – mint több szakérői vizsgálat is kimutatta – a helyiséglevegő szén-dioxid-tartalmának növekedésével ugrásszerűen megnő a készülék szén-monoxid kibocsátása. Ez okozza a viszonylag rövid idő alatt kialakuló, súlyos, sőt halálos kimenetelű szén-monoxid- mérgezéseket. A gravitációs égéstermék-elvezetés lényege – mint ismert –, hogy a gázkészülék indulásakor egyre melegebb égéstermék áramlik az áramlásbiztosítóba, ott keveredik a beáramló helyiséglevegővel, és ez a környezetnél melegebb keverék belép a kéménybe.
2. kép. Egy köbméternyi földgáz elégetéséhez 14 köbméternyi égési levegőt kell biztosítanunk atmoszferikus égőjű készülékeknél
3. kép. Egy 22 kW-os, kéménybe kötött készüléknél a szellőző levegő térfogatárama 42-46 m³/óra
A kéményben termikus felhajtóerő – huzat – keletkezik, amely legyőzi a kémény ellenállását és az égéstermék a külső térbe távozik. Nyilvánvaló, hogy a kialakuló huzat és így az égéstermék-tömegáram a kémény felfűtése során változik és az időben állandósult állapot, ami egyúttal a tervezett állapot is, csak több-kevesebb idő után áll be.
Az általam ismert esetekben is előfordult, hogy a kémény magassága a számítások szerint megfelelt és – ha centiméterekkel is –, de eleget tett a ma már hatályon kívül lévő OÉSZ-ben, valamint az MSZ 04-82/1:1985 szabványban előírt „kéménykúp” követelményeinek. Kérdés, hogy a kedvezőtlen időjárási feltételek között, más közreható tényezők szerencsétlen összeesése mellett ez a néhány centiméter elegendő biztonsággal védi-e a kéményt a kedvezőtlen légáramlás hatásai ellen? A veszélyhelyzet egyik okozójaként kell említeni továbbá a gáz fűtőkészülék és a fűtési rendszer illesztetlenségét is. A korszerű szerkezetekkel, jó hőszigeteléssel megépített lakóépület hőigénye csekély, a túlzott biztonsággal választott, nagy hőterhelésű készülék emiatt gyakran kapcsol be, és rövid ideig üzemel. Ilyen körülmények között a kémény időben állandósult üzeme egyáltalán nem valósulhat meg: a huzat nem éri el a tervezett értéket és az égéstermék a kémény helyett az áramlásbiztosítón keresztül a helyiségbe áramlik. Ha az egyéb feltételek is kedvezőtlenül alakulnak, kész a baj, és a készülék szén-monoxid- termelőként üzemel.
Összegezve: be kell látni, hogy a gázkészülékek elhelyezése hozzáértést és körültekintést igénylő feladat, amelyet csak megfelelő felkészültséggel rendelkező és felelősséggel dolgozó szakemberek tudnak jól ellátni. Az ő munkájukat jó szakmai anyagok és tapasztalatok közreadásával segíteni kell.
