MINISTERUL ADMINISTRA - igsu.ro · – autor: Drd. ing. Aurora Cioc, Institutul de Cercet ări...

MINISTERUL ADMINISTRAŢIEI ŞI INTERNELOR INSPECTORATUL GENERAL PENTRU SITUAŢII DE URGENŢĂ

BULETINUL POMPIERILOR Nr. 2 – 2006 (Serie nouă)

Editura Ministerului Administraţiei şi Internelor Bucureşti, 2006

COLEGIUL DE REDACŢIE:

Preşedinte: general-locotenent Vladimir SECARĂ

Editor coordonator: general de brigadă Constantin ZAMFIR

Redactor-şef: colonel Valentin UBAN

Secretar responsabil de redacţie: Maior ing. Cristian DAMIAN

Traduceri: soc. Florina RIZOAICA, ec. Valentin Th.

MARINESCU

© Copyright: I.G.S.U. ® Drepturile asupra materialelor publicate aparţin autorilor

Buletinul Pompierilor Nr.2/2006

3

CUPRINS

SECŢIUNEA I:

Lucrări cu caracter profesional general

Planificarea şi pregătirea răspunsului la dezastru - autori: Mr. lector univ. drd. ing. Alin Mocioi, Col. prof. univ. dr. ing Ioan Flucuş - Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri. ........................................................................... 5

Dreptul mediului înconjurător. Generalităţi - autori: Prof. univ. dr. ing. Ion Chira - Universitatea Politehnică Bucureşti; Drd. ing. Niculae Negoiţă - Inspectoratul teritorial de muncă Bucureşti. .......................................................................... 16

Strategia naţională pentru conservarea calităţii mediului - autori: Prof. univ. dr. ing. Ion Chira - Universitatea Politehnică Bucureşti; Drd. ing. Niculae Negoiţă - Inspectoratul teritorial de muncă Bucureşti............................................................................ 30

Marcajul CE. Introducerea pe piaţa românească a produselor pentru construcţii - autori: Col. dr. ing. Ioan Vale; Mr. ing. Constanţa Ene, Cpt. drd. ing. Puiu Golgojan - Inspectoratul General pentru Situaţii de Urgenţă.................................... 42


4

Vulnerabilitatea, dezvoltarea şi dezastrele - autor: Mr. lector univ. drd. ing. Alin Mocioi - Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri. ........................................................................... 53

Noua orientare a U.E. către clădirea inteligentă. Pereţi, uşi şi obloane virtuale, etanşe şi rezistente la foc - autori: Horia Mihai Niculescu, Mihai Sintie – Sigura-Total Fire & Building Engineering S.R.L.; ing. Mirel Opriş - preşedinte SPF AGIR - filiala Timiş.................................. 67

SECŢIUNEA II:

Lucrări cu caracter ştiinţific

Simularea numerică şi experimentală a unui incendiu într-o clădire cu structură uşoară - autori: Slt. M.Sc. ing. Ion Anghel; Mr. conf. univ. dr. ing. Emanuel Darie; Col. prof. univ. dr. ing. Ioan Flucuş; Mr. conf. univ. Dan Cavaropol - Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri. ........................................................................... 82

Sisteme eficiente de realizare a unor structuri uşoare rezistente la foc, pentru construcţii civile – autor: Drd. ing. Aurora Cioc, Institutul de Cercetări pentru Echipamente şi Tehnologii în Construcţii – ICECON S.A. .............................................. 97

Particularităţi privind manifestarea cauzelor de incendiu cu natură electrică. Elemente de fenomen – autori: Prof. univ. dr. ing. Nicolae Golovanov - Universitatea Politehnică Bucureşti -


5

Facultatea Energetică; drd. jur. col. Mihai Benga - Inspectoratul Pentru Situaţii de Urgenţă Banat al judeţului Timiş; Drd. ing. Stela Popescu - Inspectoratul Teritorial de Muncă Bucureşti - Inspecţia Muncii; Lect. univ. drd. ing. Garibald Popescu - Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri; Plt. maj. jur. Marius Prunea - Inspectoratul pentru Situaţii de Urgenţă Porolissum al judeţului Sălaj............................................. 107

Riscul de incendiu/explozie generat de descărcările electrostatice în procese tehnologice din agricultură - autori: Prof. univ. dr. ing. Nicolae Golovanov - Universitatea Politehnică Bucureşti - Facultatea de Energetică; Conf. univ. dr. ing. Eleonora Darie - Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti - Facultatea de Instalaţii; Mr. lect. univ. drd. ing. Garibald Popescu - Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri; Col. drd. jur. Mihai Benga, Slt. ing. Mihai–Ionuţ Vâscu - Inspectoratul pentru Situaţii de Urgenţă Banat al judeţului Timiş. ................................................................. 120

Riscuri generate de impactul instalaţiilor electrice asupra mediului şi fiinţelor vii - autori: Prof. univ. dr. ing. Nicolae Golovanov, Prof. univ. dr. ing. Cornel Toader - Universitatea Politehnică Bucureşti - Facultatea Energetică; Conf. univ. dr. ing. Eleonora Darie - Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti - Facultatea de Instalaţii; Conf. univ. dr. ing. Emanuel Darie, Lect. univ. drd. ing. Garibald Popescu - Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri; Drd. ing. Constantin Bujor, Drd. ing. Stela Popescu - Inspecţia Muncii - Inspectoratul Teritorial de Muncă Bucureşti. .............................................................. 133


6

Efecte fiziologice şi riscul de fibrilaţie la trecerea curentului electric prin corpul uman - autori: Prof. univ. dr. ing. Nicolae Golovanov, Prof. univ. dr. ing. Cornel Toader - Universitatea Politehnică Bucureşti - Facultatea de Energetică; Mr. conf. univ. dr. ing. Emanuel Darie, Mr. lect. univ. drd. ing. Garibald Popescu, Slt. ing. Ion Anghel - Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri; Ing. Mihail Grosu Soare, Drd. ing. Constantin Bujor, Drd. ing. Stela Popescu - Inspecţia Muncii - Inspectoratul Teritorial de Muncă Bucureşti. .............................................................. 165

Riscuri şi efecte ale unor gaze rezultate la incendii - autori: Lect. univ. drd. ing. Garibald Popescu, Stud. Ciprian Burţilă, Stud. Simion Dolha - Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri; Slt. ing. Liviu Pipirigă - Inspectoratul pentru Situaţii de Urgenţă Lt.col. Dumitru Petrescu al judeţului Gorj; Slt. ing. Mihai Achim - Inspectoratul pentru Situaţii de Urgenţă Barbu Ştirbei al judeţului Călăraşi. .............................................. 174

Rezolvarea numerică a fenomenelor de transfer de căldură - autori: Mr. conf. univ. dr. ing. Emanuel Darie, Slt. M. Sc. ing. Ion Anghel, Col. prof. univ. dr. ing. Ioan Flucuş, Mr. lect. univ. drd. ing. Garibald Popescu - Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri................................... 182

Aspecte termohidraulice privind utilizarea ceţii la stingerea incendiilor – autori: Lt. prep. univ. drd. ing. Dragoş-Iulian Pavel, Mr. conf. univ. dr. ing. Emanuel Darie, Mr. lect. univ. drd. ing. Garibald Popescu - Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri.................................................... 193


7

Numărul de aur. Trecut prezent şi viitor - autori: Mr. conf. univ. dr. ing. Emanuel Darie, Mr. lect. univ. drd. ing. Garibald Popescu, Slt. ing. Constantin Popa, Stud. cap. Simion Dolha - Academia de Poliţie Alexandru Ioan Cuza - Facultatea de Pompieri. ...................................................... 204


8

Secţiunea I

Lucrări cu caracter profesional general


9

PLANIFICAREA ŞI PREGĂTIREA RĂSPUNSULUI LA

DEZASTRU Mr. lector univ. drd. ing. Alin MOCIOI

Col. prof. univ. dr. ing. Ioan FLUCUŞ Facultatea de Pompieri

Abstract The paper’s focus is presenting the necessity of planning and preparing the response for possible emergency situation Generalităţi

Toate activităţile de planificare încep cu evaluarea situaţiei de urgenţă şi planificarea răspunsului în cazul apariţiei acesteia. În cele mai multe cazuri specialiştii în acest domeniu ştiu din experienţă proprie când este cazul să înceapă activitatea de planificare a răspunsului pentru situaţia de urgenţă.

„E mai bine să planifici atunci când nu este cazul, decât să nu ai nici un plan atunci când este nevoie”

Planificarea răspunsului pentru situaţiile de urgenţă este, în primul rând, un proces. Nu se declanşează sau realizează în urma apariţiei unui eveniment. Acest proces are întotdeauna un punct de plecare dar niciodată o finalizare. Una dintre caracteristicile planificării pentru situaţii de urgenţă este implicarea în acest proces a specialiştilor din diverse domenii.

Acest proces de planificare a răspunsului în cazul apariţiei situaţiilor de urgenţă poate da rezultate foarte bune numai în cazul în care instituţiile şi organizaţiile implicate acţionează împreună în aceeaşi direcţie pentru realizarea unor obiective comune.

Înţelegerea conceptelor de planificare este foarte importantă: există o anumită logică în planificarea situaţiilor de


10

urgenţă. Această logică poate fi aplicată atât în cazul unor evenimente majore cât şi în cazul activităţilor de zi cu zi. În principal procesul de planificare constă în următoarele etape:

• evaluarea situaţiei; • stabilirea obiectivelor; • opţiuni de implementare; • testarea fiabilităţii; • implementare; • monitorizare şi evaluare; • revizuirea obiectivelor.

După cum putem observa, planificarea este un proces

monitorizat continuu şi care modifică obiectivele ţinând cont de realitatea din teren.

Planificarea răspunsului în caz de dezastru nu este numai o simplă teorie, ci este o condiţie esenţială pentru întreprinderea acţiunilor ulterioare.

Trebuie evitată expresia: „asta este o urgenţă, nu avem timp pentru planificare”.

Esenţial este ca procesul de planificare a răspunsului în caz de dezastru să fie declanşat înainte de producerea evenimentului, în primul rând prin stabilirea obiectivelor şi strategiilor prioritare.

În general nu există mari diferenţe între planificarea răspunsului în caz de dezastru şi planificarea operaţională în caz de dezastru. Singura diferenţă majoră între cele două tipuri de planificări este următoarea:

• planificarea pre-dezastru se bazează pe incertitudine: realizarea de scenarii (ipoteze);

• planificarea operaţională, în timpul dezastrului, se dezvoltă pe baza unui eveniment palpabil şi trebuie să creeze o capacitate de răspuns pentru acesta.

De ce nu avem nevoie pentru o bună planificare:

• o avalanşă de date informaţionale (dintre care unele pot fi prea „academice”);


11

• pesimism; • idei preconcepute bine cristalizate; • seturi de informaţii inaccesibile.

Conceptul de pregătire a răspunsului în caz de dezastru este foarte simplu. Obiectivul principal al pregătirii este de a asigura, sistemele, procedurile şi resursele cele mai adecvate şi fiabile pentru a fi puse în practică în caz de dezastru cu scopul reducerii la minim a impactului şi efectelor acestuia şi pentru o readucere rapidă la normalitate a zonelor afectate. Pregătirea răspunsului în caz de dezastru se referă la o gamă largă de activităţi (sarcini), cum ar fi:

• Stabilirea tacticilor de intervenţie; • Realizarea planurilor de evacuare a populaţiei din

zonele de risc; • Stabilirea măsurilor de adăpostire – crearea

condiţiilor minime sociale (provizorii); • Realizarea unor măsuri rapide de evaluare a

mijloacelor şi fondurilor disponibile; • Realizarea de documente de planificare a serviciilor

de urgenţă; • Pregătirea personalului de intervenţie prin exerciţii şi aplicaţii tactice, seminarii şi cursuri;

• Pregătirea factorilor responsabili de managementul situaţiilor de urgenţă;

• Campanii de avertizare şi pregătire a populaţiei

Definiţia pregătirii răspunsului în caz de dezastru: Pregătirea răspunsului în caz de dezastru minimizează

efectele factorilor de risc prin măsuri de precauţie efective, reabilitare şi refacere a stării de normalitate pentru a asigura, în timp util şi eficient, organizarea şi asigurarea înlăturării urmărilor şi asistenţei în caz de dezastru. Din această definiţie reies câteva idei principale:


12

• „Minimizarea efectelor factorilor de risc” – Reducerea riscului de dezastru implică minimizarea efectelor unui dezastru prin eliminarea vulnerabilităţilor şi prin reducerea impactului înainte de producerea acestuia.

• „Prin măsuri de precauţie efective” – pregătirea pentru dezastru trebuie văzută ca un proces continuu şi activ;

• „Pentru a asigura în timp util şi eficient organizarea şi asigurarea” – unul dintre aspectele cele mai delicate ale pregătirii este timpul de răspuns.

• „Eficienţa organizării şi asigurării” – planificarea sistematică, bine executată elimină haosul în cazul apariţiei unui dezastru.

Componentele pregătirii răspunsului în caz de dezastru

Există nouă componente majore ale pregătirii răspunsului în caz de dezastru care pun bazele unui plan strategic naţional de pregătire în caz de dezastru.

Cadrul de pregătire a răspunsului în caz de dezastru (componente)

Evaluarea vulnerabilităţii

Planificarea Cadrul

instituţional

Sistemele informaţionale

Resurse Sisteme de

alertare

Mecanisme de răspuns

Pregătirea populaţiei

Exerciţii practice

Evaluarea vulnerabilităţii

Informarea este un aspect fundamental al managementului dezastrelor. Managerul situaţiei de urgenţă trebuie să ştie dacă o zonă geografică sau o comunitate din zona de


13

responsabilitate (competenţă) poate fi afectată sau nu de un dezastru. În realitate, însă, până la adunarea informaţiilor şi prelucrarea acestora managerul nu are o viziune corectă a zonei de responsabilitate.

Realizarea de evaluări a vulnerabilităţii reprezintă o unealtă foarte utilă în managementul dezastrelor. Planificarea

Între toate activităţile de pregătire răspunsului în caz de dezastru, ultimul obiectiv este de a avea planuri implementabile pentru fiecare tip de risc pentru realizarea cărora sunt asigurate resursele necesare. Cadrul instituţional

O acţiune bine coordonată de pregătire răspunsului în caz de dezastru şi un sistem eficient de răspuns sunt condiţii esenţiale pentru orice plan de pregătire răspunsului în caz de dezastru. Fiecare sistem va depinde de tradiţiile şi structura guvernamentală a fiecărei ţări. Oricum fără a se asigura o coordonare orizontală (între ministere şi alte structuri guvernamentale) şi una verticală (între autorităţile centrale şi locale) un plan se va dezintegra foarte rapid. Aceasta implică existenţa unei structuri decizionale interministeriale şi, de asemenea unor structuri regionale şi comunitare pentru implementarea planurilor la nivel local. Sistemele informaţionale

Un plan de pregătire trebuie neapărat să conţină şi un sistem informaţional pentru colectarea, evaluarea şi procesarea datelor şi pentru avertizare. De asemenea mai trebuie prevăzute şi sisteme de prognoză, alertare şi evacuare. Resurse

Necesarul de resurse pentru pregătirea unei situaţii de urgenţă va depinde de tipul factorilor de risc ce se iau în considerare. Acest necesar trebuie realizat explicit şi trebuie să acopere toate nevoile şi toate aspectele legate de managementul dezastrului. În principal acest necesar de resurse trebuie să cuprindă: mijloace de adăpostire, mijloace de îngrijire medicală, hrană, rezerve de hrană, sisteme de comunicare,


14

sisteme logistice, rezerve de personal de intervenţie şi echipamente de căutare-evacuare-salvare-descarcerare. Sisteme de alertare

Pentru majoritatea tipurilor de dezastre care se produc rapid aceste sisteme sunt primordiale şi pot salva multe vieţi. Furnizând, unei comunităţi vulnerabile, o notificare adecvată în caz de dezastru, aceasta se poate evacua rapid sau se pot lua măsuri de protecţie.

De asemenea, trebuie prevăzut faptul că sistemele de comunicare clasice – telefon, fax –pot să nu fie funcţionale în cazul producerii unui dezastru. Deci trebuie prevăzute alte sisteme alternative de comunicare. Mecanisme de răspuns

Ultimul test al unui plan de pregătire este eficienţa răspunsului în caz de alertă sau de impact al dezastrului. La un anumit moment din cadrul procesului de alertare, trebuie pregătită o gamă variată de tipuri de răspuns. Pregătirea populaţiei

Procesul de pregătire răspunsului în caz de dezastru va deveni cu adevărat eficient numai în cazul în care beneficiarul acestuia (populaţia) ştie la ce se poate aştepta şi ce să facă în caz de dezastru. De aceea un element esenţial al planului de pregătire pentru dezastru îl constituie pregătirea acelora care sunt ameninţaţi direct de către dezastru.

Acest tip de pregătire ia multe forme: • educarea copiilor şi tinerilor prin intermediul

instituţiilor de învăţământ de toate tipurile (acţiuni ce trebuie întreprinse în caz de dezastru);

• cursuri speciale de pregătire pentru adulţi generale sau specifice;

• programe extinse de pregătire a angajaţilor pentru furnizarea de informaţii sau executarea de sarcini efective de intervenţie;

• informarea publică şi pregătirea populaţiei prin intermediul mass-media.


15

Exerciţii şi aplicaţii practice Testarea sistemelor prin aplicaţii practice ale planurilor de

pregătire pot scoate în evidenţă eventuale erori, neconcordanţe sau neajunsuri ale acestora. În urma acestora se poate realiza o bună evaluare a eficienţei acestor planuri. Bibliografie:

1. REDUCING DISASTER RISK – A CHALLENGE FOR DEVELOPMENT – Global Report – United Nations Development Programme, Bureau for Crisis Prevention and Recovery, www.undp.org/bcpr 2. DISASTER PREPAREDNESS – Disaster management training programme, United Nations Development Programme, Department of Humanitarian Affairs (DHA) from UN.


16

DREPTUL MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR. GENERALITĂŢI Prof.univ. dr.ing. Ion Chira,

Universitatea Politehnică Bucureşti

Drd. ing. Niculae Negoiţă, Inspectoratul Teritorial de Muncă Bucureşti

Abstract Environment protection is a complex activity who must

carry on after an unitary conception, at local and national level, and who claim, in one way, to maintain environment integrity, respective life support systems, through efficient supervision of C.M.A., in legally limits, and in the other way, rebuilding and recovery those which are regarding, either as result of develop strategy error, either as natural disasters.

Environmental law and ecology represent an objective of national interest, with direct and indirect effects, on long terms, in all compartments of human and social system.

1. Principii de bază pe plan intern

Principiile de bază care trebuie să ghideze politica

ecologică naţională şi pe care trebuie să le avem în vedere în activităţile noastre, care au tangenţă cu mediul înconjurător, cu poluarea şi cu măsurile de reabilitare a calităţii acestuia, sunt rezultate din activitatea statelor dezvoltate economic, care s-au confruntat cu astfel de probleme; România trebuie să adopte acele reglementări care sunt oportune pentru perioada de tranziţie şi care să contribuie la integrarea ei în structurile C.E.

1.1 Principiul potrivit căruia protecţia mediului

înconjurător trebuie să constituie un element esenţial al politicii economice şi sociale a statului

Protecţia mediului constituie o prioritate în cadrul

activităţii de restructurare şi redimensionare a economiei după


17

principiile economiei de piaţă şi coloana vertebrală a strategiei de dezvoltare durabilă a societăţii în viitor.

În acest scop, în afara atribuţiilor specifice ce revin fiecăruia în domeniul său de activitate, ministerele, celelalte organe centrale, societăţile comerciale şi celelalte persoane juridice, precum şi persoanele fizice prin a căror activitate se pot aduce daune mediului înconjurător au, printre obligaţiile lor, următoarele:

- să stabilească şi să aplice măsurile care se impun pentru desfăşurarea activităţii unităţilor existente, cu respectarea normelor legale de protecţie a mediului înconjurător;

- să asigure pentru noile unităţi sau dezvoltarea celor existente, concomitent cu desfăşurarea lucrărilor de cercetare şi proiectare a tehnologiilor de producţie, determinarea cu precizie a nocivităţii poluanţilor rezultaţi, precum şi stabilirea şi includerea în proiecte a procedeelor de reţinere sau neutralizare a acestora;

- să ia măsuri ca la stabilirea amplasamentelor pentru noile unităţi de producţie să se asigure protejarea mediului şi conservarea calităţii acestuia;

- să asigure funcţionarea la parametrii proiectaţi şi perfecţionarea utilajelor, instalaţiilor şi dispozitivelor de protecţie a mediului înconjurător;

- să ia măsuri ca personalul unităţilor să-şi însuşească cunoştinţele de protecţie a mediului înconjurător, în legătură cu activităţile pe care le desfăşoară, etc.

Pentru coordonarea şi îndrumarea unitară a activităţilor de protecţie a mediului înconjurător funcţionează Ministerul Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului care analizează rezultatele activităţilor întreprinse pentru protecţia mediului şi prezintă Guvernului propuneri cu privire la principalele măsuri de îmbunătăţire a activităţii de protecţie a acestuia.

La nivelul judeţelor şi al Municipiului Bucureşti, funcţionează agenţii de supraveghere a mediului care întocmesc studii şi fac propuneri de măsuri în acest scop şi îndeplinesc obligaţiile ce le revin cu privire la protecţia mediului înconjurător;gândirea ecologică se impune tot mai mult ca o componentă prioritară a preocupărilor politicii de stat.


18

1.2 Principiul exercitării de către stat a dreptului suveran de a exploata resursele sale naturale, în aşa fel încât să nu aducă prejudicii altor state

Principiul central al Declaraţiei de la Stockholm - 1972

este cel potrivit căruia statele au dreptul suveran asupra bogăţiilor lor şi a resurselor naturale. Recunoaşterea dreptului statelor la suveranitate este consacrat în art. 1, pct.2 al pactelor drepturilor omului: “Pactul internaţional cu privire la drepturile economice, sociale şi culturale” şi „Pactul internaţional cu privire la drepturile civile şi politice” adoptate de către Adunarea Generală a O.N.U., prin rezoluţia nr.2200/XXI din 16.12.1966. Potrivit acestui text, popoarele pot, în propriul lor interes, să dispună în mod liber de bogăţiile şi resursele lor naturale, fără prejudiciul obligaţiilor rezultând din cooperarea internaţională economică, întemeiată pe principiul beneficiului mutual şi dreptul internaţional [1, 2].

În conformitate cu Carta O.N.U. şi cu principiile dreptului internaţional, fiecare ţară are dreptul de a exploata propriile resurse din teritoriul său, în funcţie de politica naţională referitoare la mediul înconjurător şi are datoria de a asigura ca activităţile exercitate în limitele jurisdicţiei ei să nu provoace daune mediului înconjurător în alte state.

Exploatarea resurselor naturale în concordanţă cu interesul naţional, constituie de altfel şi o obligaţie a statului nostru consacrată în art. 137, lit. d din Constituţia din 1991.

Parte integrantă a suveranităţii de stat, supremaţia teritorială obligă statele să nu aducă nici o atingere teritoriilor altor state, să le respecte integritatea mediilor lor terestre, aeriene, fluviale şi maritime. De asemenea, parte componentă a suveranităţii este şi dreptul fiecărui popor de a decide liber asupra propriilor bogăţii şi resurse naturale, de a asigura un mediu înconjurător propice existenţei şi muncii omului.

Ca urmare, regimul juridic privind mediul înconjurător nu este unitar, ci diferă în funcţie de existenţa suveranităţii de stat, a jurisdicţiei naţionale sau de inexistenţa acestora. Astfel, partea de mediu care se află în limitele frontierelor naţionale, la care se adaugă partea de mediu supusă jurisdicţiei naţionale - este guvernată de regimul juridic stabilit potrivit legilor interne ale fiecărui stat, regim juridic naţional, în timp ce partea de mediu situată dincolo de jurisdicţia naţională cade sub


19

incidenţa regimului juridic instituit prin acorduri şi convenţii internaţionale (regim juridic internaţional).

Activităţile umane întreprinse la sol, în apă sau în aer pot determina importante modificări ale mediului prin toate formele de poluare şi pot produce serioase prejudicii şi pe teritoriile altor state, fapt ce a determinat şi determină adoptarea de măsuri juridice privind protecţia şi conservarea elementelor de mediu, atât pe plan naţional cât şi internaţional.

Respectarea suveranităţii permanente şi depline a statelor asupra resurselor proprii presupune posesia, folosinţa şi dispoziţia asupra acestor resurse. Cu alte cuvinte, aceasta înseamnă dreptul de a le exploata, dezvolta, proteja şi utiliza în funcţie de interesele naţionale legitime.

1.3 Principiul priorităţii şi bunăstării populaţiei în

comparaţie cu alte scopuri de folosire a resurselor naturale ale mediului înconjurător

Potrivit Constituţiei, statul garantează dreptul cetăţeanului

de a se bucura de sănătate fizică şi mentală. Acest drept este strâns legat de dreptul la viaţă, ca drept fundamental al omului şi cetăţeanului.

Asigurarea sănătăţii populaţiei se realizează printr-un sistem de măsuri complexe: economice, sociale, culturale şi sanitare, creându-se, pe această bază, condiţiile şi pentru realizarea cerinţelor de igienă şi protecţia muncii, prevenirea poluării mediului înconjurător şi intensificarea acţiunilor de cultură şi educaţie sanitară (art. 2 din Legea nr.3/1978, privind asigurarea stării de sănătate a populaţiei, publicată în B. Of. nr.54/10.07.1978).

Resursele naturale ale mediului înconjurător trebuie utilizate, în primul rând, pentru îmbunătăţirea permanentă a condiţiilor de viaţă ale populaţiei, pentru ferirea oamenilor de îmbolnăviri şi accidente, pentru menţinerea unei stări de sănătate cât mai bună într-un mediu de calitate, nepoluant (art. 6, lit. d din Legea nr. 3/1978).

Legea sănătăţii prevede că fiecare cetăţean are îndatorirea să respecte riguros prevederile legale referitoare la prevenirea şi combaterea poluării mediului înconjurător.

În sensul utilizării substanţelor minerale terapeutice, sarcini specifice revin Ministerului Industriilor, Ministerului Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului, Ministerului


20

Agriculturii şi Alimentaţiei precum şi altor organe centrale şi locale ale administraţiei publice. Acestea stabilesc condiţiile de asigurare a calităţii apei, aerului şi solului, de igienă la locul de muncă şi în unităţile de folosinţă publică, de protecţie sanitară a alimentelor, surselor şi instalaţiilor de alimentare cu apă potabilă, de prevenire a contaminării radioactive, de salubritate a locuinţelor, unităţilor economice, mijloacelor de transport în comun, de îndepărtarea şi neutralizare a apelor uzate şi a reziduurilor solide (art. 82, alin. 2 din Legea nr.3/1978).

Importante reglementări pe linia utilizării mediului înconjurător, cu prioritate pentru asigurarea stării de sănătate a populaţiei, sunt cuprinse şi în Legea gospodăriei comunale nr. 4/1981, publicată în M. Of. nr. 48/09.07.1981.

1.4 Principiul apărării factorilor naturali de mediu

prin utilizarea raţională a resurselor în funcţie de nevoi şi pentru asigurarea dezvoltării durabile

Este bine cunoscut azi, faptul că omul dispune de mijloace

puternice pentru a interveni asupra naturii prin exploatarea bogăţiilor solului şi subsolului, prin construcţia de baraje, lacuri de acumulare, reţele de căi ferate, drumuri etc. Marile fabrici şi uzine poluează aerul, apa, solul şi subsolul prin tehnologia de producţie, iar utilizarea produselor industriale generează cantităţi tot mai mari de deşeuri.

Sub aspectul păstrării echilibrului ecologic o mare importanţă prezintă modul în care se utilizează resursele naturale. Relaţia de folosire a naturii, în care aceasta este tratată ca un mijloc de satisfacere a tuturor nevoilor fundamentale ale omului, este unul din elementele principale ale raportului om-natură.

Resursele naturale care se reînnoiesc trebuie să fie utilizate, în limitele în care se produce această reînnoire. Nu trebuie însă uitat că toate resursele naturale, inclusiv cele care se reînnoiesc (apa, cele vegetale sau animale) sunt totuşi limitate. În acelaşi timp, resursele naturale ce nu pot fi reînnoite trebuie astfel exploatate, încât să nu rişte să se epuizeze, iar avantajele obţinute de pe urma folosirii lor să fie maxime.

Omul poartă o răspundere specială, se arată în Declaraţia de la Stockholm din 1972, în ce priveşte apărarea şi


21

administrarea înţeleaptă a patrimoniului constituit din flora şi fauna sălbatică şi mediul lor înconjurător, ameninţate azi, de un concurs de factori defavorabili.

În legătură cu folosirea optimă şi raţională a resurselor naturale în concordanţă cu cerinţele de menţinere şi îmbunătăţire a calităţii mediului înconjurător, toţi întreprinzătorii care desfăşoară activităţi economice sunt obligaţi să adopte tehnologii de producţie care să nu ducă la poluarea mediului; să ia măsuri pentru prevenirea sau limitarea efectelor dăunătoare ale fenomenelor naturale asupra mediului înconjurător; să reţină, să neutralizeze şi să depoziteze reziduurile nerecuperabile conţinute în deşeurile provenite din activităţile economico-sociale; să retehnologizeze procesele de producţie, în sensul creşterii gradului de prelucrare şi de valorificare a resurselor materiale şi energetice, cu reducerea corespunzătoare a pierderilor şi a deşeurilor poluante; să producă şi să utilizeze mijloacele de transport care nu poluează factorii de mediu; să promoveze larg acţiunile de cooperare internaţională, tehnico-economică şi ştiinţifică în domeniul protecţiei mediului înconjurător.

1.5 Principiul prevenirii riscurilor ecologice şi a

producerii daunelor în mediu

Acest principiu este axat pe ideea că activitatea de prevenire a riscurilor ecologice este cu mult mai puţin costisitoare decât repararea daunelor ecologice, care de multe ori au un caracter ireversibil.

O bună politică în domeniul mediului trebuie să aibă în vedere evitarea de la început a poluării şi degradării acestuia, urmărind permanent incidenţa acţiunilor antropice şi adaptarea politicilor de mediu, armonizate cu programele de dezvoltare.

Aplicarea acestui principiu reclamă, pe de o parte, reglementarea unor obligaţii cu caracter preventiv, iar pe de altă parte, promovarea unor activităţi care să conducă la evitarea producerii unor modificări negative privind calitatea mediului.

În acest scop, potrivit Legii nr.137/1995, sunt supuse procedurii de evaluare a impactului asupra mediului activităţile din toate sectoarele şi, în special, din agricultură, industrie, transporturi, sectorul energetic, turism, eliminarea


22

deşeurilor şi ambalajelor etc., evaluare ce trebuie avută în vedere în procesul obţinerii acordului şi autorizaţiei de mediu.

Legea stabileşte în acest scop, o serie de obligaţii persoanelor fizice şi juridice începând cu prezentarea de către titularul proiectului sau al activităţii, a raportului privind studiul de impact asupra mediului şi terminând cu efectuarea bilanţului de mediu la încetarea activităţii generatoare de impact asupra mediului sau la schimbarea destinaţiei sau a proprietarului investiţiei [6].

Persoanele fizice şi juridice care desfăşoară activităţi cu substanţe sau deşeuri periculoase, precum şi cu alte categorii de deşeuri sunt obligate, de exemplu, să ţină evidenţa strictă a acestora şi să asigure, prin sisteme proprii, supravegherea mediului pentru identificarea şi prevenirea riscurilor, să ţină evidenţa rezultatelor şi să anunţe iminenţa sau producerea unor eliminări neprevăzute sau a accidentelor, autorităţilor competente pentru protecţia mediului şi de apărarea împotriva dezastrelor (art. 21, lit. c din Legea nr.137/1995); cei care desfăşoară activităţi în domeniul nuclear, trebuie să respecte normele de radioprotecţie şi de securitate şi să aplice programe de supraveghere, prin sisteme proprii, a contaminării radioactive a mediului şi de evaluare a expunerii populaţiei din zona respectivă, care să asigure că nu vor fi încălcate condiţiile prevăzute în autorizaţie, de eliminări de substanţe radioactive şi că dozele se vor menţine în limitele admise etc. (art. 33, lit. e din Legea nr.137/1995).

La rândul lor, autorităţile pentru protecţia mediului sunt obligate să ţină seama de informaţiile primite şi avizele obţinute în momentul când iau decizia de autorizare solicitată şi să efectueze controlul asupra activităţilor autorizate.

1.6 Principiul prezervării diversităţii biologice Ecosistemele şi organismele, ca de altfel şi resursele

pământului, mărilor şi atmosferei ce sunt folosite de om, trebuie utilizate în mod controlat pentru a obţine o productivitate optimă fără a periclita integritatea altor ecosisteme sau specii cu care coexistă. În acest scop, trebuie menţinute procesele ecologice esenţiale ale ecosistemelor pentru o bună funcţionare a biosferei pentru prezervarea biodiversităţii biologice şi a resurselor naturale de viaţă.


23

2. Principiile decizionale referitoare la protecţia mediului

2.1 Principiul interzicerii poluării

Dacă în trecut reziduurile nu se produceau în cantităţi mari, ele putând fi deversate ca atare în apă, pe sol şi în aer, fiind astfel neutralizate datorită marilor posibilităţi de integrare în ciclurile de transformare naturală din factorii de mediu şi ca urmare fiind nepericuloase pentru om, marele avânt al civilizaţiei din ultimele secole, creşterea explozivă a populaţiei, dezvoltarea agriculturii, industriei şi transporturilor au dus la schimbarea fundamentală a naturii şi calităţii reziduurilor.

Invadând şi alterând starea naturală a mediului, deşeurile şi reziduurile conduc la dezechilibre ale vieţii naturale, la dispariţia unor specii de animale şi plante, determinând posibilitatea ca întreaga existenţă a lumii vii să fie supusă unor riscuri de distrugere. Poluarea aerului, a apei, a pământului şi a fiinţelor vii a atins niveluri extrem de periculoase [3].

Evitarea poluării trebuie să înceapă de la sursă, acţionând direct în procesul de apariţie a reziduurilor, ceea ce presupune aplicarea unor procedee de fabricaţie care să nu genereze evacuări de poluanţi sau să le reducă la minimum. Instalaţiile trebuie astfel concepute, încât să corespundă mai întâi acestui scop.

În evitarea poluării un rol deosebit de important îl are şi organizarea sistemelor de supraveghere şi evidenţiere a schimbărilor survenite în calitatea principalilor factori de mediu, prin sistemul de monitoring organizat şi controlat de Ministerul Apelor, Pădurilor si Protecţiei Mediului.

Legea Protecţiei Mediului prevede obligativitatea realizării studiilor de impact ecologic pentru fundamentarea deciziilor privind amplasarea şi dimensionarea unor activităţi economico-sociale, nivelul de exploatare a tuturor resurselor, regenerabile şi neregenerabile, în scopul evitării unor presiuni perturbatoare asupra funcţionalităţii sistemelor ecologice [5].

Consolidarea măsurilor de protecţie, ca fundament al dezvoltării durabile, trebuie să capete haină juridică, neexistând nici un element care să opună preocupările privind protecţia mediului celor pentru o dezvoltare economică raţională.

Acţiunea împotriva poluării se poate realiza pe deplin, numai prin asocierea măsurilor de ordin juridic şi administrativ


24

cu cele de ordin educaţional. Acestea din urmă sunt menite să dezvolte conştiinţa ecologică a oamenilor, în aşa fel încât, fiecare membru al societăţii să devină conştient de rolul şi locul său în natură şi în colectivitatea din care face parte.

Carta drepturilor şi îndatoririlor economice ale statelor (Rezoluţia Adunării Generale O.N.U.nr.3281 – XXIX – din 12.12.1974) al cărui scop fundamental îl constituie promovarea instaurării unei noi ordini economice internaţionale, a prevăzut (art. 30) “…că ocrotirea, conservarea şi ameliorarea mediului înconjurător, pentru generaţiile prezente şi viitoare, constituie o responsabilitate ce revine tuturor statelor”.

Înfăptuirea măsurilor necesare în lupta împotriva poluării sunt de natură să asigure condiţii elementare pentru realizarea unor drepturi fundamentale ale omului, a căror exercitare este împiedicată de continua deteriorare a mediului înconjurător [4].

În lumina consecinţelor alterării mediului înconjurător asupra drepturilor omului şi, în acelaşi timp, a luptei împotriva poluării, în literatura juridică se consideră că a apărut un nou drept fundamental al omului – dreptul la un mediu sănătos, drept care face parte din categoria drepturilor de solidaritate [5, 7].

2.1 Principiul participării publicului la elaborarea şi

aplicarea deciziilor de mediu Declaraţia de la Stockholm din 1972, a consacrat pentru

prima dată, ca un prim principiu, dreptul la un „mediu a cărui calitate să-i permită omului să trăiască în demnitate şi bună stare”, având în vedere totodată, şi obligaţia societăţii de a conserva, apăra şi îmbunătăţi mediul pentru generaţiile prezente şi viitoare.

Nefiind vorba despre un drept la un mediu abstract, ci de dreptul tuturor şi al fiecărui om de a ocroti propriul său mediu, acest drept include în conţinutul său, printre altele, dreptul la informare asupra planurilor sau proiectelor care pot avea consecinţe negative asupra mediului, de a participa la procesele prin care se adoptă decizii referitoare la mediu şi, dacă este necesar, de a dispune de mijloace juridice adecvate pentru recuperarea pagubelor suferite ca urmare a nerespectării garanţiilor legale. Realizarea dreptului fundamental al omului la un mediu sănătos, presupune participarea publicului,


25

activitate ce include o multitudine de probleme, în special de natură juridică şi constituţională.

Documentele Conferinţei Naţiunilor Unite de la Rio din 1992 (v. Declaraţia de la Rio şi iniţiativa Agenda 21), precum şi majoritatea tratatelor şi convenţiilor internaţionale mai vechi sau mai noi, referitoare la protecţia mărilor şi oceanelor, a atmosferei, a solului, a monumentelor şi rezervaţiilor naturale, a faunei terestre şi acvatice, prevăd necesitatea participării publicului;cheia acestui sistem este, în primul rând, accesul la informaţii.

Participarea la activitatea de protecţie a mediului este un beneficiu public, deoarece ea permite indivizilor să contribuie la luarea deciziilor referitoare la mediu; oferă populaţiei posibilitatea de a cunoaşte riscurile la care sunt expuşi indivizii, familiile şi comunitatea, pentru a-şi adapta activităţile în mod corespunzător şi dă în acelaşi timp cetăţenilor dreptul şi sentimentul că pot influenţa pozitiv starea mediului din ţara lor.

Participarea efectivă este posibilă şi eficace numai dacă informaţia necesară este accesibilă. Tipurile de informaţii ce pot fi solicitate pot privi: emisiile în atmosferă, deversările reziduurilor în apele de suprafaţă sau subterane, poluarea sonoră, deşeurile de tot felul, consumarea apei potabile, folosirea apei nepotabile, surse de energie, recuperarea energiei termice, studiul de impact, acordul şi autorizaţia de mediu, transportul substanţelor şi deşeurilor periculoase, accidente şi incidente urmate de depuneri de substanţe nocive, locuri contaminate, emisii de radiaţii sau substanţe radioactive, folosirea îngrăşămintelor chimice şi a pesticidelor, etc.

În statele membre ale Comunităţii Europene se aplică Directiva Comisiei Europene pentru Libertatea Accesului la Informaţii asupra Mediului, document al cărui obiectiv îl constituie răspândirea şi asigurarea libertăţii accesului la informaţiile asupra mediului deţinute de către autorităţile publice şi stabilirea termenelor şi condiţiilor în care aceste informaţii pot fi accesibile.

Guvernul şi organele administraţiei publice locale, trebuie să ţină la dispoziţia publicului şi să distribuie informaţii asupra mediului, nu numai atunci când acestea sunt cerute. De exemplu în S.U.A. se pretinde ca industria să prezinte date asupra eliminării substanţelor toxice; Comunitatea Europeană


26

lucrează cu reguli similare, având aşa numitul Registrul emisiilor poluante.

Obligaţia fiecăruia de a ocroti mediul înseamnă în acelaşi timp şi dreptul de a participa la formularea şi punerea în aplicare a politicii mediului şi la stabilirea regulilor generale şi a legilor referitoare la acesta. În ţara noastră, cadrul legal pentru participarea publică este dat de Constituţia adoptată la 21 noiembrie 1991 şi de Legea Protecţiei Mediului nr. 137/1995, precum şi de unele acte normative care o completează. Astfel, art.5 din Legea Protecţiei Mediului, consacră expres recunoaşterea de către stat a dreptului tuturor persoanelor la un mediu sănătos, garantând în acest scop:

- accesul la informaţii privind calitatea mediului; - dreptul de a se asocia în organizaţii de apărare a

calităţii mediului; - dreptul de consultare în vederea luării deciziilor privind

dezvoltarea politicilor legislaţiei şi a normelor de mediu, eliberarea acordurilor şi autorizaţiilor de mediu, inclusiv pentru planurile de amenajare a teritoriului şi urbanism;

- dreptul de a se adresa direct sau prin intermediul unor asociaţii, autorităţilor administrative sau judecătoreşti în vederea prevenirii sau în cazul producerii unui prejudiciu direct sau indirect;

- dreptul la despăgubire pentru prejudiciul cauzat. Toate aceste garanţii constituie de fapt componente ale

participării publice, ocrotirea mediului constituind o obligaţie a autorităţilor administraţiei publice centrale şi locale, precum şi a tuturor persoanelor fizice şi juridice.

Conţinutul şi garanţiile participării publice, realizarea dreptului fundamental al omului la un mediu sănătos îşi au izvorul în Legea fundamentală – Constituţia din 1991, care deşi nu-l consacră expres, prevede (art. 134, lit. e) obligaţia statului de a reface şi ocroti mediul înconjurător, precum şi de a menţine echilibrul ecologic.

Deşi o economie de piaţă nu oferă o mai bună protecţie în ceea ce priveşte mediul faţă de alte sisteme economice, o economie de piaţă cere un grad mai mare de transparenţă a societăţii, încurajând procesele democratice de luare a deciziilor. Când sunt acţionate de către oameni, forţele economiei de piaţă pot scoate modele de dezvoltare din tiparele dezastruoase pentru mediu. De aceea, implicarea publică în procesele de luare a deciziilor este deosebit de importantă.


27

Un rol major revine organizaţiilor neguvernamentale, a grupurilor de mediu, care trebuie să solicite informaţii şi să organizeze acţiuni colective, conform legislaţiei de protecţie a mediului. Grupările de mediu trebuie să ceară guvernului să stabilească priorităţi coerente, în privinţa mediului şi să stimuleze îmbunătăţirea şi impunerea legii, la fel ca şi integrarea protecţiei mediului în politica economică.

2.2 Principiul poluatorul plăteşte Faţă de reglementarea anterioară a Legii nr.9/1973,

principiul „poluatorul plăteşte” este consacrat expres în art. 3, lit. d din actuala Lege a Protecţiei Mediului nr.137/1995. Aplicarea sa este asigurată şi prin instituirea diferitelor forme de răspundere pentru persoanele fizice sau juridice prin a căror activitate se produce poluarea, fără să ia în prealabil măsurile care se impun pentru evitarea sau diminuarea acesteia până la limitele admisibile prevăzute de lege.

Neefectuarea la timp a cheltuielilor pentru protecţia mediului atrage după sine pagube mai mari, care trebuie acoperite, fără a mai vorbi de pierderea de profit.

În legătură cu aceasta, se pune întrebarea dacă cheltuielile pentru protecţia mediului sunt productive sau neproductive ? Cu alte cuvinte, dacă ele doar consumă venit naţional sau şi determină producerea lui.

Pe bună dreptate, prof. N. N. Constantinescu – unul dintre elaboratorii strategiei de dezvoltare economică a României în perioada de tranziţie, consideră că aceste cheltuieli sunt productive pentru că protecţia mediului natural, pe lângă faptul că îl întreţine nealterat, „îi dă şi posibilităţi noi de progres şi, prin urmare, nu numai că-i menţine valoarea de întrebuinţare (prelungindu-şi existenţa în timp), dar şi contribuie la sporirea calităţii ei” [5, 8].

În acelaşi timp, faptele demonstrează că bunuri care mai înainte erau considerate „bunuri libere”, în sensul că aveau o valoare de întrebuinţare ce nu necesită cheltuieli de muncă socială pentru a fi reproduse cu însuşirile lor iniţiale necesare reintrării în circuitul normal intră azi, în proporţii tot mai mari, în categoria de bunuri care costă şi au valoare.

Cheltuielile în legătură cu protecţia mediului natural sunt implicit cheltuieli care conduc la crearea de plusvaloare. Investiţiile făcute în această direcţie, atrag după ele efecte


28

economice pozitive îndelungate care, adesea se prelungesc cu mult dincolo de recuperarea investiţiei globale. A acţiona în caz contrar, înseamnă a produce poluare pentru a cărei combatere sunt necesare cheltuieli mult mai mari, pe lângă riscul asumat.

Pe plan regional, Declaraţia Consiliului Europei din 1968 privind lupta împotriva poluării aerului, afirmă că, cheltuielile făcute în vederea prevenirii sau reducerii poluării, trebuie să cadă în sarcina autorului. Aceeaşi prevedere figurează şi în Principiile directoare ale relaţiilor economice internaţionale aflate sub influenţa politicilor în domeniul protecţiei mediului şi exploatării resurselor naturale, adoptate de ţările membre ale Organizaţiei pentru Cooperare şi Dezvoltare Economică (O.C.D.E.) la 26 mai 1972 – Recomandation on principles concerning Transfrontier pollution.

În aplicarea acestui principiu există unele dificultăţi legate de transpunerea în practică a teoriei dreptului mediului:

-concretizarea despăgubirii şi cheltuielile necesare depoluării - cine le suportă ? firma – agentul economic care poluează, consumatorul din aval sau furnizorul din amonte?;

-obiectul plăţii este o despăgubire, o depoluare sau o schimbare obligatorie de tehnică, tehnologie sau proces de fabricaţie ? etc.

Bibliografie:

[1] Edwin Glaser, E. – Valorificarea resurselor naturale drept suveran al statului independent În: Rev. S.C.J., nr. 1, 1974, pg. 9...11. [2] Dimitriu, A.,Popescu, D. – Consideraţii juridice asupra mediului înconjurător în lumina Conferinţei de la Stockholm şi a documentelor adoptate, în Revista S.C.J., nr. 1, 1973, pg. 19...21. [3] Barnea M., Papadopol, C. – Poluarea şi protecţia mediului, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1975. [4] Ceterchi, I., Bolintineanu, A., Androne, N. – Drepturile omului în lumea contemporană Editura Politică, Bucureşti, 1980. [5] Marinescu, D. – Dreptul mediului înconjurător Editura Casa de Editură şi Presă Şansa, Bucureşti, 1996. [6] Negoiţă, N. – Faze tehnologice din turnătorii, cu grad ridicat de poluare a mediului, Referat nr. 1 de doctorat.


29

Manuscris, Universitatea Politehnica Bucureşti, Facultatea Ştiinţa şi Ingineria Materialelor, Catedra Procesarea Materialelor şi Ecometalurgie, Bucureşti, 2004. [7] Vasek, K. – Le droit international des droits de l’homme, în Recueil des cours de L’Académie de droit international de la Haye, vol. 140, pg.34...345. [8] Constantinescu, N. N. – Economia protecţiei mediului natural, Editura Politică, Bucureşti, 1976.


30

STRATEGIA NAŢIONALĂ PENTRU

CONSERVAREA CALITĂŢII MEDIULUI

Prof.univ.dr.ing. Ion Chira Universitatea Politehnică Bucureşti

Drd. ing. Negoiţă Niculae Inspectoratul Teritorial de Muncă Bucureşti

Abstract Interdependence between economical development and

especially industrial activity and quality of environment is characteristic in estimating possibilities of actions for a durable growth achievement.

Environment protection enforce specialized administrative structure with specific competence to examine ecological parameters who induce environment quality and dispose proper prevention measure of consequences of some events with pollution risk

1. Interdependenţa între dezvoltarea industrială şi

calitatea mediului Pentru gestionarea şi administrarea problemelor

protecţiei şi dezvoltării mediului ambiant, precum şi pentru coordonarea acţiunilor desfăşurate la diferite niveluri este imperios necesară, crearea şi perfecţionarea permanentă a structurilor organizatorice cu ajutorul normelor de drept. Astfel, se stabilesc şi funcţionează, pe cale juridică, structurile necesare identificării, analizei, deciziei şi realizării diferitelor măsuri privind soluţionarea complexelor probleme ecologice.

Strategia naţională a dezvoltării este un atribut al suveranităţii şi independenţei statului, care trebuie să ţină seama de condiţiile sale specifice, de resursele şi capacităţile sale.

Folosit curent în contextul general al dezvoltării, termenul de „strategie” desemnează preocupările ştiinţei economice de a defini liniile generale pe termen lung de dezvoltare, metodele şi


31

formele cele mai eficiente pentru atingerea obiectivelor acestuia [1].

Comisia Internaţională pentru Mediu şi Dezvoltare (constituită sub auspiciile O.N.U.) a ajuns la concluzia că imperativele strategiei naţionale sunt următoarele:

- creşterea economică regenerată; - schimbarea calităţii creşterii; - satisfacerea nevoilor esenţiale de locuri de muncă,

alimente, energie, apă, sănătate; - asigurarea unui nivel al populaţiei corespunzător

cerinţelor sale de bază; - conservarea şi dezvoltarea bazei de resurse; - reorientarea tehnologiei şi a riscului managerial; - îmbinarea ştiinţei economice şi ecologiei în luarea

deciziilor. Problemele dezvoltării şi ale creşterii economice nu pot fi

separate de cele ecologice. Economia şi ecologia se întrepătrund tot mai mult – local, regional, naţional şi global – într-o reţea de cauze şi efecte.

Relaţia dezvoltare – mediu este o relaţie între prezent şi viitor.

Dezvoltarea urmăreşte satisfacerea nevoilor generaţiilor prezente, protecţia mediului fiind o investiţie pentru generaţia viitoare.

Azi, se impune din ce în ce mai mult conceptul de „dezvoltare durabilă - DD”, recomandat de Adunarea Generală O.N.U. prin Rezoluţia 42/187, ca principiu director al strategiilor şi politicilor naţionale în domeniul evoluţiei economice şi protecţiei mediului.

Conceptul de DD a fost prima dată formulat la începutul anilor 1980 – L. Brown l-a publicat în cartea Building a sustainable society. El a sugerat că va fi posibil să se armonizeze materialul necesar societăţii, creşterea populaţiei şi utilizarea raţională a resurselor naturale astfel încât poluarea mediului ambiant să fie, de asemene, minimalizată.

În anul 1987, o comisie internaţională a lansat cartea Our common future – Viitorul nostru comun, pentru care Adunarea Generală a ONU şi-a exprimat acordul; lucrarea se focaliza asupra conceptului de dezvoltare durabilă.

Cartea nu sugera, cum a făcut-o lucrarea Limits of grow, că dezvoltarea economică trebuie restrânsă; mai mult Our common future demonstra că oamenii din lumea a treia vor fi


32

capabili să-şi satisfacă nevoile numai dacă dezvoltarea economică în ţările lor, se va produce, acordându-se o atenţie crescută conceptului particular al dezvoltării, numit în unele lucrări dezvoltare ecologică durabilă – ESID.

Conceptul de „dezvoltare durabilă” este definit ca fiind „acel tip de dezvoltare economică care asigură satisfacerea necesităţilor prezente fără a compromite posibilităţile generaţiilor viitoare de a-şi satisface propriile cerinţe”.

Esenţa unei strategii pentru o dezvoltare durabilă constă în stabilizarea creşterii demografice, reducerea dependenţei de petrol, promovarea resurselor regenerabile de energie, conservarea solului, protejarea sistemelor biologice ale solului, reciclarea materialelor.

Activităţile de prevenire a poluării, tratarea efluenţilor poluanţi, gestiunea deşeurilor, conservarea şi refacerea mediului, punerea sub control a fenomenului de seră la nivel global, gestiunea resurselor naturale şi menţinerea biodiversităţii speciilor, precum etc., care pot fi grupate sub noţiunea de „protecţia mediului” necesită eforturi de natură financiară, organizatorică şi reconsiderarea ratei de exploatare a resurselor în mobilizarea potenţialului de cercetare – dezvoltare spre conceptul de dezvoltare durabilă [2, 3].

Necesităţile şi constrângerile impuse de protecţia mediului în condiţiile asigurării dezvoltării economice, satisfăcând cerinţele dezvoltării durabile, pot fi asigurate numai în cazul existenţei unei legături reale şi funcţionale între politica economică şi cea ecologică la toate nivelurile structurii statale şi în toate ramurile economice.

2. Scurt istoric al organizării şi legiferării ocrotirii

naturii şi a mediului înconjurător în România După al doilea Război Mondial, la 17 octombrie 1950, s-a

elaborat o nouă lege a ocrotirii naturii, prin Decretul nr.237, completat cu un Regulament de aplicare, aprobat prin H.C.M.nr.518 din 1954, reglementare potrivit căreia:

- ocrotirea naturii devine o problemă de stat; -se reorganizează Comisia pentru ocrotirea monumentelor

naturii, în cadrul Academiei. Pe plan local, măsurile de administrare a monumentelor naturii au fost date în competenţa primăriilor în perimetrul cărora se aflau rezervaţiile naturale;


33

-ulterior, în locul fostelor comisii regionale au fost înfiinţate subcomisii, pe lângă filialele Academiei, în Cluj (1955), Iaşi (1956) şi pe lângă baza de cercetări ştiinţifice din Timişoara (1959).

Pe lângă aceste subcomisii, au fost create Consiliile regionale de îndrumare pentru ocrotirea naturii şi conservarea genofondului României, având menirea să ţină legătura permanentă între Comisia pentru Ocrotirea Monumentelor Naturii şi fostele comitete executive ale consiliilor populare şi de a le ajuta să-şi desfăşoare activitatea.

H.C.M. nr.518/1954 împuternicea comitetele executive ale consiliilor populare judeţene, ca la propunerea Comisiei pentru Monumentele Naturii, să adopte măsuri provizorii pentru ocrotirea faunei, florei, depozitelor fosiliere, peşterilor etc. aflate pe teritoriile propuse spre a dobândi calitatea de monument al naturii şi să prevină executarea oricăror lucrări care ar putea prejudicia integritatea acestor obiective.

În timpul regimului comunist, de economie centralizată, exploatarea nemiloasă a resurselor solului, unele aproape până la epuizare, tăierile masive de lemn din păduri care au dus la scăderea îngrijorătoare a acestora, cu implicaţii asupra florei şi faunei, poluarea apei şi a aerului, introducerea unor tehnologii în industrie şi agricultură defectuoase ecologic, urbanizarea şi sistematizarea prost înţelese cu urmări dintre cele mai grave şi pe plan economico-social, exodul rural, creşterea forţată a populaţiei şi odată cu aceasta a cerinţelor de hrană şi energie intrate în conflict cu resursele naturale, preocupările pentru indicatori economici imediaţi prin ignorarea situaţiei resurselor de bază ale mediului pe care trebuie să se sprijine orice economie, deteriorarea accentuată a condiţiilor de viaţă şi multe altele, au dus la declanşarea şi agravarea crizei ambientale.

Criza de strategie, a gândirii economice, în special, a agravat conflictul dintre natură şi om pe de o parte, dintre prezent şi viitor, pe de altă parte. Deşi planul legislativ, reglementările juridice, precum şi unele măsuri organizatorice adoptate au creat cadrul juridic şi instituţional adecvat, aplicarea în fapt a măsurilor de protecţie a mediului înconjurător au rămas numai literă a legii.

Este însă demn de menţionat, apariţia primei Legi privind protecţia mediului înconjurător în România, la 20 iunie 1973 (Legea nr.9/1973, publicată în B. Of. nr. 91 din 23 iunie 1973),


34

lege care a situat ţara noastră, la aceea dată, printre primele ţări din lume care dispunea de o lege-cadru în acest domeniu.

Până la apariţia Legii nr.9/1973, unele atribuţii cu privire la mediul înconjurător reveneau unor organe centrale şi locale ale puterii executive.

Pentru coordonarea şi îndrumarea unitară a activităţilor de protecţie a mediului înconjurător, în anul 1974, s-a înfiinţat Consiliul Naţional pentru Protecţia Mediului Înconjurător (ca organ central de specialitate, care prelua şi atribuţiile ministerelor cu la protecţia mediului, subordonat Consiliului de Miniştri şi având obligaţia de a prezenta rapoarte cu privire la protecţia mediului înconjurător Consiliului de Stat), iar la judeţe şi Municipiul Bucureşti, comisii pentru protecţia mediului înconjurător, subordonate (fostele) consilii populare şi respectiv, a Municipiului Bucureşti (v. art. 64).

După evenimentele din decembrie 1989, Consiliul Naţional pentru Protecţia Mediului se transformă în anul 1991, prin Hotărârea Guvernului nr.264 din 12 aprilie, în Ministerul Mediului, preluând întreg patrimoniul şi toate atribuţiile acestuia şi deci autoritatea centrală de stat care organizează cadrul instituţional, dezvoltă, îndrumă şi perfecţionează activitatea de protecţie a mediului, la scară naţională.

În anul 1992, Ministerul Mediului se transformă în Ministerul Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului (v. H.G. nr.792/1992, cu modificările ulterioare - publicată în M. Of. nr. 332/28.12.1992), cu scopul de a delimita mai bine diferitele atribuţii, pe sectoare de activitate şi de a reântări necesitatea protecţiei celor doi factori naturali de mediu – apa şi pădurea – mediul înconjurător în ansamblul său. Denumirea departamentului a suferit schimbări (de exemplu responsabilităţile s-au conturat şi sub auspiciile ministerului agriculturii), care s-au succedat în ritmul remanierilor guvernamentale; esenţa rămâne în preocupările generice ale guvernanţilor şi societăţii civile de protecţie a mediului, de adaptare şi adoptare de norme europene care să corespundă specificului ţării noastre şi rezolvările naţionale să permită încheierea negocierilor cu structurile de resort ale U.E. şi România să fie admisă în această comunitate.

La nivel de judeţ şi respectiv, în Municipiul Bucureşti, subordonate ministerului central, funcţionează agenţiile de protecţie a mediului (în baza H.G. nr.457/1994, publicată în M. O. nr.226/19.08.1994).


35

Serviciile publice descentralizate (agenţiile locale de protecţie a mediului) au dreptul şi obligaţia de a controla respectarea legislaţiei de protecţie a factorilor de mediu şi a mediului în ansamblul său.

Cu toate acestea, în România se constată o tratare ce denotă o lipsă de responsabilitate în problematica mediului şi a protecţia populaţiei. Autorităţile guvernamentale au permis diverşilor afacerişti veroşi să aducă în ţară cantităţi mari de substanţe novice şi să transforme unele zone ale României, în adevărate gropi de gunoi ale Europei.

Un program coerent în acest domeniu ar trebui în vedere următoarele aspecte:

- dezvoltarea bazei ecologice în abordarea problemelor mediului;

- promovarea unor tehnologii în beneficiul protecţiei mediului;

- interdisciplinizarea cercetărilor în acest domeniu; - reglementarea răspunderii juridice pentru încălcarea

normelor privind protecţia mediului înconjurător ş.a.m.d. Strategia naţională în domeniul mediului trebuie să

pornească de la conceptul de „dezvoltare durabilă” – reconfirmat de Conferinţa de la Rio, Conferinţă potrivit căreia, dezvoltarea socio-economică şi conservarea resurselor sunt inseparabile.

O pondere importantă trebuie să dobândească activitatea de evaluare a impactului oricărei acţiuni legate de promovarea programului de dezvoltare economică şi socială, asupra integrităţii sistemelor ecologice, sănătăţii populaţiei şi calităţii vieţii. În cadrul acestor preocupări, promovarea oricărei investiţii trebuie să fie precedată de un “aviz al mediului” (studiu de impact) care să evidenţieze efectele investiţiei asupra componentelor mediului, precum şi limitele unor eventuale dezechilibre [4].

O altă direcţie importantă în acest domeniu, priveşte rezolvarea problemelor de reconstrucţie ecologică. Vor trebui acoperite cerinţele de aparatură, tehnologii destinate să asigure neutralizarea sau reciclarea produşilor secundari poluanţi, epurarea apelor uzate, reţinerea particulelor solide la sursele de emisie, desulfizarea, refacerea terenurilor degradate etc.

Un alt domeniu de acţiune în beneficiul protecţiei mediului este legat de educaţia şi formarea cadrelor de


36

specialitate, dar şi a populaţiei. Protecţia mediului înconjurător reclamă preocupări inter şi multidisciplinare.

La 29 decembrie 1995, s-a adoptat o nouă Lege a Protecţiei Mediului, nr.137 (v. M. O. nr.304 din 30.12.1995), la baza căreia, în scopul asigurării unei dezvoltări durabile, stau următoarele principii şi elemente strategice [5]:

- principiul precauţiunii în luarea deciziei; - principiul prevenirii riscurilor ecologice şi a producerii

daunelor; - principiul conservării biodiversităţii şi a ecosistemelor; - principiul „poluatorul plăteşte”; - înlăturarea cu prioritate a poluanţilor care periclitează

nemijlocit şi grav sănătatea oamenilor; - crearea sistemului naţional de monitorizare integrată a

mediului; - utilizarea durabilă; - menţinerea, ameliorarea calităţii mediului şi

reconstrucţia zonelor deteriorate; - crearea unui cadru de participare a organizaţiilor

neguvernamentale şi a populaţiei la elaborarea şi aplicarea deciziilor;

- dezvoltarea colaborării internaţionale pentru asigurarea calităţii mediului (v. art. 3 – din legea menţionată).

Potrivit acestei reglementări juridice (v. în special art. 4) modalităţile de implementare a acestor principii şi elemente strategice sunt:

- adoptarea politicilor de mediu, armonizate cu programele de dezvoltare;

- obligativitatea procedurii de evaluare a impactului asupra mediului în faza iniţială a proiectelor, programelor sau activităţilor [4];

- corelarea planificării de mediu cu cea de amenajarea a teritoriului şi de urbanism;

- introducerea pârghiilor economice stimulative sau coercitive;

- rezolvarea, pe niveluri de competenţă, a problemelor de mediu, în funcţie de amploarea acestora;

- elaborarea de norme şi de standarde, armonizarea acestora cu reglementările internaţionale şi introducerea programelor pentru conformare;

- promovarea cercetării fundamentale şi aplicative în domeniul protecţiei mediului;


37

-instruirea şi educarea populaţiei, precum şi participarea organizaţiilor neguvernamentale la elaborarea şi aplicarea deciziilor.

3. Sistemul şi competenţele autorităţilor centrale ale

puterii şi administraţiei publice în domeniul protecţiei mediului înconjurător

O scurtă trecere în revistă a sistemul şi competenţele

autorităţilor centrale ale puterii şi administraţiei publice în domeniul protecţiei mediului înconjurător impune prezentarea următoarelor aspecte:

- competenţa Parlamentului. Parlamentul adoptă legi constituţionale, legi organice şi legi ordinare (v. art. 72, alin. 1 din Constituţia României, 1991). Iniţiativa legiferării revine deputaţilor şi senatorilor; aceştia pot face propuneri legislative cu privire la păstrarea şi protejarea mediului, care se dezbat mai întâi în Camera din care face parte cel ce promovează propunerile (art. 73, alin 1 şi 5 din Constituţie). În cazul în care este sesizat cu fapte de încălcare flagrantă a normelor de protecţie a mediului, Parlamentul are obligaţia să creeze comisii parlamentare care să constate şi să ia măsurile ce se impun împotriva celor ce se fac vinovaţi de aceste încălcări;

- competenţele Guvernului în domeniul protecţiei mediului. Guvernul este competent să promoveze iniţiative legislative primite din partea Ministerului Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului şi de la celelalte ministere interesate în această problemă, pe care le supune apoi aprobării Parlamentului. În exercitarea atribuţiilor ce-i revin, Guvernul are, de asemenea, competenţa să emită de organizare şi funcţionare a ministerelor, precizând şi atribuţiile ce revin acestora;

- ministere şi alte organe centrale ale administraţiei publice de specialitate; potrivit art. 69 din Legea protecţiei mediului nr.137/1995, autorităţile administraţiei publice centrale au o serie de obligaţii cu caracter general: să asigure în structura lor organizatorică compartimente cu atribuţii în protecţia mediului, încadrate cu personal de specialitate; să dezvolte, cu sprijinul autorităţii centrale pentru protecţia mediului, programe de restructurare în acord cu strategia


38

naţională pentru mediu şi să asigure pe agenţii economici din subordine la implementarea programelor pentru conformare; să elaboreze normele şi reglementările specifice în domeniul lor de activitate pe linia protecţiei mediului şi să le înainteze pentru avizare autorităţii centrale pentru protecţia mediului; să semnaleze măsurile în care unele prevederi pot împiedica vreo autoritate să acţioneze eficient pentru protecţia mediului şi, totodată, să arate progresul făcut prin aplicarea legii mediului.

Responsabilitatea pentru protecţia mediului revine Ministerului Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului, ca organ central al administraţiei publice de specialitate şi agenţiile sale teritoriale. Conform reglementărilor în vigoare (v. şi H.G. nr.457/29.07.1994 din M.O. nr. 226/19.08.1994 privind organizarea şi funcţionarea ministerului de resort şi structurilor subordonate acestuia) Ministerul Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului are o serie de atribuţii principale, cu caracter general şi atribuţii specifice, pe domenii de activitate.

Dintre atribuţiile cu caracter general, cităm cu titlu de exemplu:

- organizează aplicarea legilor şi hotărârilor Guvernului în concordanţă cu respectarea limitelor de autoritate şi a principiului autonomiei agenţilor economici, instituţiilor şi organelor locale ale administraţiei de stat;

- analizează evoluţia fenomenelor specifice activităţilor sale, în corelare cu tendinţele pe plan mondial, în scopul armonizării factorilor dezvoltării în condiţiile statului de drept şi ale economiei de piaţă, studierii şi pregătirii lucrărilor de legiferare;

- iniţiază sau elaborează, ori după caz, avizează proiecte de acte normative, asigurând fundamentarea acestora;

- orientează activitatea de cooperare internaţională şi sprijină dezvoltarea formelor de cooperare guvernamentale şi neguvernamentale;

- avizează licenţele de import export, tehnologii de fabricaţie, echipamente, aparatură şi asistenţă tehnică, legate de domeniile sale de activitate;

- asigură, la nivel naţional, controlul respectării de către persoane juridice şi fizice a legilor şi reglementărilor din domeniile apelor, pădurilor şi protecţiei mediului şi activităţilor nucleare ş.a.m.d. (v. în special art. 2, pct. 1 - 4, 7, 10 şi 11 din H.G.nr.457/1994).


39

Potrivit art. 64 din Legea Protecţiei Mediului nr.137/1995, Ministerul Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului realizează următoarele proceduri ecologice fundamentale:

- elaborează procedura specifică de autorizare pentru activităţile economice şi sociale (art. 1);

- supraveghează şi controlează, împreună cu organele administraţiei publice de specialitate, modul de aplicare a reglementărilor privind îngrăşămintele chimice şi pesticidele (art. 27);

- elaborează, cu consultarea autorităţilor centrale de specialitate, reglementări tehnice privind măsurile de protecţie a ecosistemelor, de conservare a biodiversităţii, de gospodărire durabilă a resurselor naturale şi pentru asigurarea sănătăţii umane (art. 34 ş.a.).

Dintre atribuţiile specifice ce revin acestui minister, menţionăm cele în domeniul:

- gospodăririi apelor (acţionează pentru amenajarea complexă a bazinelor hidrografice, pentru valorificarea de noi resurse de apă, asigurând corelarea tuturor lucrărilor realizate pe ape sau în legătură cu apele; coordonează întocmirea planurilor şi schemelor cadru de amenajare a bazinelor hidrografice; avizează lucrările ce se execută pe ape sau în legătură cu apele; organizează întocmirea cadastrului general al apelor ţării şi a evidenţei drepturilor de folosire cantitative şi calitativă a apelor; stabileşte organizarea activităţii de prognoză, avertizare şi informare în domeniul gospodăririi apelor şi hidrologiei, etc.);

- gospodăririi pădurilor (elaborează studii şi programe pentru îmbunătăţirea stării pădurilor şi a vegetaţiei forestiere din afara fondului forestier; controlează modul în acre se asigură integritatea fondului forestier şi a vegetaţiei forestiere din afara acestuia, paza pădurilor şi legalitatea circulaţiei materialului lemnos şi a funcţionării instalaţiilor de prelucrare a acestuia în cherestea, etc.);

- protecţiei mediului (coordonează elaborarea de norme privind conţinutul admisibil de noxe în mediul înconjurător şi asigură parametri de calitate ai factorilor de mediu şi evoluţia acestora; evaluează impactul acţiunilor economico-sociale, stabileşte condiţiile ce trebuie respectate în scopul garantării menţinerii echilibrului ecologic şi controlează respectarea acestor condiţii; coordonează activitatea reţelei de arii protejate, pentru conservarea diversităţii biologice şi


40

menţinerea echilibrului ecologic; eliberează autorizaţii de asigurare a calităţii şi de securitate nucleară a unităţilor care desfăşoară activităţi în domeniul nuclear şi acordă personalului lor permise de exercitare a acestor activităţi în condiţiile prevăzute de lege; avizează planurile de intervenţie pentru cazurile de accident nuclear şi participă, potrivit legii, la asigurarea intervenţiei; controlează aplicarea prevederilor acordurilor internaţionale în vigoare privind controlul garanţiilor, protecţia fizică, transportul materialelor fisionabile şi radioactive, protecţia contra radiaţiilor, asigurarea calităţii şi securitatea nucleară a instalaţiilor, etc.) (v. pentru detalii art. 3 din H.G. nr.457/1994).

La rândul său, Ministerul Agriculturii şi Alimentaţiei are, potrivit Legii nr.137/1995, în domeniul protecţiei solului şi a ecosistemelor terestre o serie de atribuţii specifice detaliate în art. 2, pct. 15, 17, 18, 21, 26 şi 27; art. 49, lit. a – c; datele din H.G.R. nr.480/01.08.1994 (v. M.O. nr. 251/06.09.1994).

Legea protecţiei mediului prevede o serie de atribuţii în domeniu şi pentru Ministerul Apărării Naţionale, Ministerul de Interne, Ministerul Cercetării şi Tehnologiei, Ministerul Transporturilor, Ministerul Învăţământului, Ministerul Turismului şi Ministerul Tineretului şi Sportului.

Este important să semnalăm că atribuţii importante în domeniul protecţiei mediului şi al menţinerii stării de sănătate a populaţiei revin Ministerului Sănătăţii; acest minister, potrivit art. 70 din Legea nr.137/1995, are următoarele sarcini:

- supraveghează evoluţia stării de sănătate a populaţiei în raport cu calitatea mediului;

- controlează calitatea apei şi produselor alimentare; - elaborează, în colaborare cu autoritatea centrală pentru

protecţia mediului, norme de igienă a mediului şi controlează respectarea acestora;

- raportează periodic despre influenţa mediului asupra sănătăţii populaţiei şi colaborează cu autoritatea centrală pentru protecţia mediului în stabilirea şi aplicarea măsurilor privind ameliorarea calităţii vieţii (a se vedea şi completările din H.G. nr. 460/29.07.1994 privind organizarea şi funcţionarea Ministerului Sănătăţii, publicată în M.O. nr. 230/29.08.1994).

Având în vedere proporţiile îngrijorătoare pe care le cunoaşte în ţara noastră fenomenul poluării mediului înconjurător, în ansamblul componentelor sale, ocrotirea şi


41

ameliorarea acestuia reprezintă o condiţie imperativă pentru ridicarea calităţii vieţii oamenilor şi asigurarea unor condiţii optime pentru generaţiile viitoare.

Necesitatea asigurării existenţei vieţii de mâine ne constrânge să schimbăm comportamentul faţă de natură şi ambianţă. Dacă până nu de mult relaţiile dintre om şi natură se bazau pe nechibzuita idee că tot ce ne înconjoară trebuie exploatat până la epuizare, azi se constată o treptată schimbare a opticii, atât pe plan mondial cât şi în ţara noastră.

În procesul istoric necesar al relaţiei om/natură, un rol de seamă îl va juca în viitorul apropiat, reconstrucţia ecologică, al cărei obiectiv îl constituie refacerea ecosistemelor naturale pe suprafeţe mai restrânse sau mai întinse, în conformitate cu stările existente înaintea impactului uman, pe baza unei bune cunoaşteri a acestora.

Bibliografie: [1] Brown, L. – Probleme globale ale omenirii, Traducere din limba engleză, Editura Tehnică, Bucureşti, 1988. [2]Tănase, P. – Econologie internaţională, Editura Hyperion XXI, Bucureşti, 1992. [3] Marinescu, D. – Dreptul mediului înconjurător, Casa de Editură şi Presă Şansa, Bucureşti, 1996 [4] Negoiţă, N. – Faze tehnologice din turnătorii, cu grad ridicat de poluare a mediului,Referat nr. 1 de doctorat, Universitatea Politehnică Bucureşti, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Materialelor, Catedra Procesarea Materialelor şi Ecometalurgie, Bucureşti, 2004. [5] Soran, V., Borcea, M. – Omul şi biosfera, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1985.


42

MARCAJUL CE. INTRODUCEREA PE PIAŢĂ A

PRODUSELOR PENTRU CONSTRUCŢII (clădiri şi instalaţii aferente acestora) - 1

Col. dr. ing. Ioan VALE, Mr. ing. Constanţa ENE,

Cpt.. Ing. Ionel – Puiu GOLGOJAN, Inspectoratul General pentru Situaţii de Urgenţă

Abstract The paper presents and clarifies some aspects related to

the 622/2004 Government Decision’s enforcement, which defines the conditions for releasing the construction products on the market and the CE mark’s signification.

Începând cu data de 27.02.2005 a intrat în vigoare Hotărârea Guvernului nr. 622/2004, publicată în Monitorul Oficial al României partea 1, nr. 421/11.05.2004.

Acest act normativ stabileşte condiţiile de introducere pe piaţă a produselor pentru construcţii.

Produsele pentru construcţii trebuie să permită realizarea construcţiilor care, în ansamblul lor şi pentru elementele componente să fie corespunzătoare pentru utilizarea preconizată şi să satisfacă cerinţele esenţiale de rezistenţă şi stabilitate, securitate la incendiu, igienă, sănătate şi mediu înconjurător, securitate în exploatare, protecţia împotriva zgomotului, economie de energie şi izolare termică.

Aceste cerinţe trebuie să fie satisfăcute pe întreaga durată de viaţă a unei construcţii, în condiţii de mentenanţă normală.

Atunci când produsele poartă marcajul CE, rezultă următoarele semnificaţii:

– produsele sunt conforme cu standardele române sau standardele naţionale ale statelor membre ale U.E., care adoptă


43

standardele europene armonizate; – produsele sunt conforme cu un agrement tehnic

european; – produsele sunt conforme cu specificaţiile tehnice

româneşti sau ale statelor membre U.E., atunci când nu există specificaţii tehnice armonizate;

Organele de control pentru supravegherea pieţei produselor pentru construcţii sunt: – Inspectoratul de stat în Construcţii pentru toate

produsele, cu excepţia celor cu rol de satisfacere a cerinţei securitate la incendiu;

– Inspectoratul General pentru Situaţii de Urgenţă din cadrul Ministerului Administraţiei şi Internelor pentru produsele cu rol de satisfacere a cerinţei securitate la incendiu

Seria de articole ce urmează a fi publicate în această revistă este consacrată componentelor sau ansamblurilor din instalaţiile de stingere a incendiilor care trebuie să poarte marcajul CE. Introducerea pe piaţă şi în funcţiune a acestor componente sau ansambluri fără marcaj CE sunt interzise în statele membre ale spaţiului economic european de la 1 aprilie 2004. iar în România la intrarea în vigoare a H.G.R. nr. 622/2004, respectiv 27.02.2005, marcajul CE este pus cel puţin pe component şi pe ambalajul produsului şi/sau pe documentele comerciale de însoţire.

Articolele din revistă prezintă forma şi conţinutul marcajului CE pentru diferite componente sau ansambluri. Acest tip de informaţii se găsesc şi în Anexa ZA din norma europeană armonizată. Conform anexei menţionate, sistemul de conformitate pentru componentele acestor sisteme de stingere este „sistemul 1”. Acest sistem comportă atribuţiile producătorului şi organismul notificat.

Pentru componentele existente, încercarea de tip iniţial (ITT) trebuie să se efectueze înainte de 1 aprilie 2004. În caz contrar, aceste componente nu pot să fie comercializate. Din acest moment, încercarea de tip iniţial trebuie realizată asupra componentelor la începutul producţiei ori al punerii în aplicare


44

a unei noi metode de producţie. Aceste încercări sunt realizate într-un laborator de încercări acreditat.

Instalaţii fixe de stingere a incendiului cu dioxid de carbon (CO2) În funcţie de modul în care asigură stingerea incendiului în incinta protejată, instalaţiile de stingere cu dioxid de carbon pot fi realizate în sisteme de:

inundare totală; stingere locală.

Sistemul de stingere prin inundare totală cu dioxid de carbon se realizează numai la incinte închise la care golurile existente (uşi, ferestre, trape, tubulaturi etc.), pot fi închise înainte sau simultan cu începerea deversării dioxidului de carbon. Prin inundare totală se pot stinge incendiile de suprafaţă, incendiile declanşate în masa de material combustibil solid sau incendiile produse la generatoare sau echipamente electrice. Pentru stingerea incendiilor prin inundare totală, întreg spaţiul incintei protejate trebuie să fie umplut cu dioxid de carbon astfel încât concentraţia de oxigen să scadă în timpul cel mai scurt posibil sub valoarea de menţinere a arderii. La sistemele de stingere cu inundare totală a incendiilor instantanee şi de suprafaţă (de lichide inflamabile), cantitatea (masa) de dioxid de carbon introdusă trebuie să acopere pierderile datorate neetanşeităţilor. Suprafaţa totală (m2) a golurilor ce nu pot fi închise nu trebuie să depăşească 3% din volumul incintei (m3) protejate, sau 10% din aria totală (m2) a suprafeţelor laterale şi a părţilor superioare şi inferioare ale incintei. În situaţia în care din motive tehnice sau tehnologice aceste condiţii nu se pot realiza, se adoptă sistemul de stingere locală. La sistemul de stingere locală trebuie să se asigure inundarea cu dioxid de carbon pe suprafeţe limitate. Sistemul se foloseşte la stingerea incendiilor de suprafaţă, în special de


45

lichide combustibile sau materiale combustibile, în incinte unde nu sunt asigurate condiţii pentru inundarea totală. Se recomandă acest sistem la protecţia şi stingerea bazinelor de călire, transformatoarelor răcite cu ulei etc.

Norme aplicabile

În România pentru instalaţiile de stingere a incendiilor cu CO2 trebuie respectate prevederile Normativului specific pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instalaţiilor de stingere a incendiilor.

Seria de norme europene EN 12094 cuprind prescripţii privind componentele instalaţiilor fixe de stingere a incendiilor. Tabelul 1 menţionează componentele ce trebuie să poarte obligatoriu marcajul CE după data de 1 aprilie 2004, în cadrul statelor membre U.E..

Seria de norme europene este: EN 12094-5: 2000, EN 12094-6: 2000, EN 12094-7:

2000 şi EN 12094-13: 2001 Component Norma europeană

Vane direcţionale de înaltă şi joasă presiune şi elementele lor de declanşare

EN 12094-5 Instalaţii fixe de stingere a incendiilor - Componente ale instalaţiilor cu gaz - Partea 5: Cerinţe şi metode de încercare pentru vanele direcţionale de înaltă şi joasă presiune şi elementele lor de declanşare din sistemele cu CO2

Dispozitive non-electrice de scoatere din funcţiune

EN 12094-6 Instalaţii fixe de stingere a incendiilor - Componente ale instalaţiilor cu gaz - Partea 6: Cerinţe şi metode de încercare pentru dispozitivele neelectrice de scoatere din funcţiune din sistemele cu CO2

Duze EN 12094-7 Instalaţii fixe de stingere a incendiilor - Componente ale instalaţiilor cu gaz - Partea


46

7: Cerinţe şi metode de încercare pentru duzele din sistemele cu CO2

Clapete anti-retur pe circuitul de pilotaj (*)

EN 12094-13 Instalaţii fixe de stingere a incendiilor - Componente ale instalaţiilor cu gaz - Partea 13: Cerinţe şi metode de încercare pentru clapeta anti-retur

Clapete anti-retur (*) EN 12094-13 Instalaţii fixe de stingere a incendiilor - Componente ale instalaţiilor cu gaz - Partea 13: Cerinţe şi metode de încercare pentru clapeta anti-retur

Tabelul 1 Vane direcţionale de înaltă şi joasă presiune şi elementele lor de declanşare

Definiţie Vana direcţională O vană direcţională (sector valve) este o vană cu două

poziţii de deschidere şi atunci când funcţionează este destinată transportului agentului de stingere spre reţeaua de conducte ale unei zone de înecare.

Element de declanşare Elementul de declanşare (acuator) este un component

care declanşează funcţionarea vanei adecvate. El este fie electric fie pneumatic.

Încercare de tip iniţial Încercarea de tip iniţial se face asupra: – Fiabilităţii de funcţionare – Repartizării agentului de stingere

Marcaj CE


47

Formă şi conţinut Pentru vana direcţională a unei instalaţii de stingere a

incendiilor cu CO2, i se va aplica marcajul CE, conform fig. 1

1134

Any Co Ltd, P.O. Box 21, B105000

0123 - CPD - 001

EN 12094-5

Montaj n î perete

Diametru nominal DN 50

Coeficient de rezistenţă 2

Presiune de lucru 8 bar

Van pentru CO - ă direcţională înaltă presiune2

sistem de stingere a incendiului

6

1

2

3

4

5

7

88

Simbolul CE

Numărul de identificare a organismuluinotificat

Numele sau marca producătorului saufurnizorului şi adresa sa

Numărul certificatului de conformitate

Norma europeană armonizată

Descrierea produsului/componentului

Caracteristici relativ importante despreperformanţe şi/sau codul în funcţie despecificaţiile tehnice (dacă este necesar)

1

2

3

4 Ultimele două cifre ale anului în care a fost aplicat marcajul

5

6

7

8

Figura 1. Marcajul CE pentru o vană direcţională

În această figură, în modulul 3, la punctul 6 se vor

menţiona normele europeane armonizate, (în acest caz EN 12094-5), la punctul 7 Produs tip (Product type). Pentru aceste vane direcţionale şi elementele lor de declanşare, există opţiunea între sistemele de stingere cu CO2 de înaltă sau joasă presiune. La punctul 8 se va trece modalitatea de montaj (Mounting). În acest caz există opţiunea între un montaj de tip


48

mural sau pe o maşină. Se trec informaţii cu privire la diametru nominal (Nominal diameter). Diametrul nominal este exprimat în DN. Caracteristici de curgere (Flow catacterisitcs). Pentru caracteristicile de debit există opţiunea între rezistenţa fluidului, coeficientul sau lungimea echivalentă. Tipul elementului de declanşare (Type of acuator). Elementele de declanşare sunt fie de tip electric fie de tip pneumatic. Performanţa elementului de declanşare de tip pneumatic este presiunea de serviciu nominal. Pentru un element de declanşare de tip electric, performanţele sunt tensiunea nominală şi intensitatea curentului. Dispozitive non-electrice de scoatere din funcţiune

Definiţie Un dispozitiv non-electric de scoatere din funcţiune

(non-electrical disable device) este un component care previne orice risc de declanşare intempestivă (automată sau manuală) a instalaţiei de stingere a incendiilor cu CO2 pe timpul lucrărilor de întreţinere efectuate într-o încăpere sau asupra obiectului protejat, sau, orice risc de declanşare asupra unei zone individuale de înecare, în cazul sistemelor cu zone multiple, fără a dezactiva, în ambele cazuri, funcţiile de detectare şi alarmare în caz de incendiu.

Încercare de tip iniţial Încercarea de tip iniţial se face asupra fiabilităţii de

funcţionare.


49

Marcaj CE Formă şi conţinut

1134


0123 - CPD - 001

EN 12094-6

Montaj n î perete

Diametru nominal DN 10

Presiune de lucru 140 bar

Dispo CO - zitiv non-electric de scoatere din funcţiune pentru înaltă presiune2a instalaţiei de stingere pentru linia pilot

6

1

2

3

4

5

7

88

Simbolul CE







1

2

3


5

6

7

8

Figura 2. Marcajul CE pentru dispozitivul non-electric de scoatere din

funcţiune

În acest chenar, în căsuţa 3, la punctul 6, se vor menţiona normele europene armonizate, aici EN 12094-6, la punctul 7 tipul produsului (Product type). Pentru dispozitivul de scoatere din funcţiune există opţiunea între sistemele de stingere cu CO2 de înaltă presiune sau de joasă presiune. El este fie de tip mecanic fie de tip pneumatic.

La punctul 8 se vor menţiona aspecte legate de montaj (Mounting). Există opţiune între un montaj de tip mural sau pe o maşină.


50

Funcţia de scoatere din funcţiune este asigurată fie de o vană de scoatere din funcţiune pentru conducta pilot fie de o vană de scoatere din funcţiune pentru reţeaua de conducte, fie de un dispozitiv mecanic de scoatere din funcţiune.

Diametru nominal (*) Nominal diameter. Diametrul nominal este exprimat în DN.

Presiune de lucru (*) Working pressure Presiunea de serviciu este exprimată în bar.

(*)Se aplică doar atunci când este vorba de o vană de

scoatere din funcţiune însă norma nu menţionează aceşti termeni. Duze

Definiţie O duză este un component ce permite obţinerea unui

debit predeterminat, precum şi o repartizare uniformă a CO2 în volum/asupra obiectului de protejat.

Duze pentru protejarea obiectului Duza de protejare a obiectului este o duză prin care CO2

este eliberat asupra unui risc deschis sau parţial închis.

Duze de protecţie de ambianţă Duza de protecţie de ambianţă este o duză CO2 este

eliberat pentru a fi repartizat în interiorul unei incinte.

Încercare de tip iniţial Încercarea de tip iniţial se face asupra difuzării

agentului stingător.


51

Marcaj CE Formă şi conţinut

1134


0123 - CPD - 001

EN 12094-7

Sec iunea transversal ţ ă de descărcare 100 mm

Valoarea debitului şi/sau formula

Du CO - instalază de refulare pentru ţie de stingere a incendiului - înaltă 2

Presiune

6

1

2

3

4

5

7

88

Simbolul CE







1

2

3


5

6

7

8

Figura 3. Marcajul CE pentru o duză de refulare pentru CO2

În acest chenar, la căsuţa 3 punctul 6, se vor trece după caz, normele europene armonizate, în această situaţie EN 12094-7, la punctul 7 se va trece Produs tip (Product type).Pentru duze există alternativa între duze pentru sisteme de stingere cu CO2 de înaltă sau redusă presiune.


52

La punctul 8 Secţiune eficace de descărcare totală (Total discharge cross section) Secţiunea de curgere liberă este exprimată în mm2. Caracteristici de curgere (Flow characteristics). Debitul CO2 este exprimat printr-o valoare şi/sau o formulă.

Producătorul specifică debitul duzei (kg CO2/s) pentru plajele de presiune menţionate în tabelul 2. Filtrul eventual instalat trebuie să fie luat în calcul pentru determinarea debitului. Tipul sistemului cu

CO2

Plaja de presiune la

punctul de plecare Pabs (bar)

Plaja de presiune la

punctul de aplicare Pabs (bar)

Presiune joasă de la 10 la 18 de la 8,6 la 16,5 Presiune înaltă de la 14 la 50 de la 12 la 40

Tabelul 2 Organismele din domeniul produselor pentru construcţii sunt supuse cerinţei de notificare. În acest scop, în România, la cererea Ministerului Transporturilor, Construcţiilor şi Turismului, Comisia Europeană atribuie un număr de identificare pentru organismul notificat.


53

VULNERABILITATEA, DEZVOLTAREA ŞI

DEZASTRELE

Mr. lector univ. drd. ing. Alin MOCIOI Facultatea de Pompieri

Abstract

This paper’s aim is to establish the signification of the vulnerability and disaster notions according to the adopted terminology.

Vulnerabilitatea şi dezastrele Conform terminologiei adoptate de Oficiul de Coordonare

al Afacerilor Umanitare (OCHA)/Organizaţia Naţiunilor Unite (în Intenationally agreed glosary of basic terms related to disaster management, Geneva 1992) prin dezastru se înţelege: Gravă întrerupere a funcţionării unei societăţi, generând pierderi umane, materiale sau modificări nefaste ale mediului care nu poate fi refăcută prin resursele acesteia. Dezastrele se pot clasifica fie:

− după modul de manifestare ( brutale sau lente); − după cauză (naturale sau generate de activitatea

umană). Pentru o mai uşoară şi corectă interpretare a definiţiei

anterioare, Oficiul de Coordonare al Afacerilor Umanitare (OCHA)/Organizaţia Naţiunilor Unite (ONU) mai foloseşte şi următoarea formă alternativă de definire al termenului de dezastru (figura 1):

Dezastrul = Vulnerabilitate × Factor de risc


54

Vulnerabilitatea se referă la capacitatea unei persoane sau grup social de a anticipa, a face faţă, şi a rezista şi reface în urma impactului unui dezastru.

Unele grupuri sunt mult mai înclinate către pierderi, daune materiale şi suferinţă mult mai mult decât altele, în contextul producerii unui dezastru. Această diferenţă de impact asupra grupurilor sociale este datorată unor variabile, cum ar fi: clasa socială (bogaţi sau săraci), ocupaţia, etnia, cultura, genul (bărbaţi sau femei), starea medicală şi disponibilitatea, vârsta şi statutul de migrare („legal” sau „ilegal”) şi natura relaţiilor sociale dintre membrii acestui grup.

Vulnerabilitatea implică o combinaţie de factori care determină gradul în care viaţa şi proprietatea se găsesc supuse riscului datorat unui eveniment negativ. Ca şi factorul de risc, vulnerabilitatea este un indicator al unei stări a unui sistem, definind gradul de capacitate/incapacitate a sistemului de a face faţă stresului aşteptat. În termeni generali, vulnerabilitatea poate fi înţeleasă ca predispoziţia sau susceptibilitatea unui element de a fi afectat negativ din cauze externe.

Vulnerabilitatea are, de asemenea şi o dimensiune temporală – ea poate fi măsurată prin distrugerile care pot afecta pe viitor comunitatea (de lungă durată) şi nu numai efectele produse imediat după apariţia dezastrului. Grupuri sociale sau comunităţi vulnerabile sunt şi acelea care, după producerea unui dezastru, găsesc foarte greu resursele pentru restabilirea stării de normalitate, devenind foarte vulnerabile în cazul apariţiei unui alt dezastru.

Definiţia propusă în „Internationally agreed glossary of basic terms related to disaster management” are un profund caracter cantitativ care s-a impus în literatura de specialitate: „Vulnerabilitatea reprezintă nivelul pierderilor pe care un element sau grup de elemente (persoane, structuri, bunuri, servicii, capital economic sau social etc.) expuse unui anumit risc îl aşteaptă în urma producerii unui dezastru. Vulnerabilitatea se exprimă pe o scară de la 0 la 1, sau de la 0% la 100%.”


55

Vulnerabilitatea unui spaţiu are la bază cauze naturale ce ţin de caracteristicile intrinseci ale fenomenului, cauze economice, cum ar fi bunăstarea materială, rezervele etc. şi cauze socio-psihologice, de la organizarea administrativă până la psihologia maselor. Măsura în care cele trei aspecte se combină defineşte vulnerabilitatea complexă a unui spaţiu.

Vulnerabilitatea poate fi voluntară sau involuntară. Ea depinde de infrastructura şi de condiţiile socio-economice dintr-un spaţiu; reducerea expunerii la factorii de risc conduce implicit la scăderea vulnerabilităţii. Se consideră că expunerea la factorul de risc (vulnerabilitatea) este rezultatul faptului că persoane sau bunuri materiale se găsesc la un moment dat, voluntar sau involuntar, într-un loc unde nu ar trebui să fie. De altfel, creşterea numărului de morţi în unele ţări şi a valorii pagubelor materiale în altele nu se datorează unor dezastre mai puternice, ci amplificării vulnerabilităţii populaţiei.


56

1 2 3 4 Factor de risc

Cauze principale: • Sărăcia; • Accesul limitat la: - Structuri; - Putere; - Resurse; • Ideologii: - Sisteme economice; - Sisteme politice.

Presiuni dinamice • Lipsă de: - Instituţii locale; - Educaţie; - Pregătire; - Deprinderi corespunzătoare; - Investiţii locale; - Piaţa locală; - Libertatea presei; • Forţe macro; - Expansiunea populaţiei; - Urbanizarea rapidă; - Degradarea mediului înconjurător.

Condiţii nesigure: • Mediu fizic fragil: - Localizări periculoase; - Clădiri şi infrastructuri neprotejate; • Economie locală fragilă: - Localităţi supuse riscurilor; - Nivel scăzut de venit; • Relaţii sociale: - Grupuri speciale supuse riscurilor • Acţiuni publice: - Lipsa pregătirii pentru dezastru

Dezastrul

=

Vulnerabilitate

×

Factor de risc

Evenimente declanşatoare: - Cutremure; - Uragane; - Inundaţii; - Erupţii vulcanice; - Alunecări de teren; - Secetă; - Război, conflict civil; - Accidente tehnologice.

Figura 1 – Progresia vulnerabilităţii

Acest model de analiză, reprezentat în figura 1,

demonstrează cum pot apărea dezastrele atunci când factorii de risc afectează comunitatea vulnerabilă. Baza acestui model o reprezintă intersecţia a două forţe opuse: procesele care

Dezastrul


57

generează vulnerabilitatea de-o parte şi evenimentul declanşator (factorul de risc) de cealaltă parte.

Concluzia care rezultă din acest concept este aceea că pentru a reduce impactul unui dezastru asupra unei comunităţi trebuie micşorată vulnerabilitatea acesteia.

Modelul de mai sus este realizat pe baza legăturilor dintre impactul factorilor de risc asupra comunităţilor afectate de o serie de factori sociali şi procese care generează vulnerabilitatea. Vulnerabilitatea este explicată prin intermediul legăturilor dintre factorii sociali (cauzele principale), presiunile dinamice şi condiţiile nesigure.

Cauzele principale sunt reprezentate printr-un set de procese de legătură între societate şi economie.

Presiunile dinamice sunt procese şi activităţi care transformă cauzele principale (factorii sociali) în condiţii nesigure. Acestea sunt manifestări ale unor momente de criză a unor şabloane generale economice, sociale şi politice. Presiunile dinamice se transformă condiţii nesigure particulare care trebuie legate direct de anumite tipuri de factori de risc în lista presiunilor dinamice sunt incluse expansiunea populaţiei, urbanizarea rapidă, degradarea mediului înconjurător.

Condiţiile nesigure sunt forme specifice prin care vulnerabilitatea populaţiei este exprimată în acelaşi timp şi spaţiu în care există un factor de risc. Ca exemple putem da populaţia care locuieşte în zone de risc, care nu-şi poate permite să locuiască în clădiri mai sigure datorită lipsei efective de protecţie din partea statului (lipsa normativelor) sau accesului limitat la resurse financiare sau de altă natură.

În concluzie vulnerabilitatea care rezultă în urma unor condiţii nesigure se intersectează cu un factor de risc (eveniment declanşator) şi, astfel, se poate genera un dezastru, şi poate fi explicată prin analiza proceselor dinamice şi cauzelor principale care generează aceste condiţii nesigure.

Conform Naţiunilor Unite, pagubele cauzate de efectele

generate de dezastre au crescut de la 50 miliarde de dolari în 1960 la 120 miliarde dolari în 1980 şi peste 300 de miliarde de


58

dolari în 2001. Pentru primii 6 ani, pagubele au atins deja cifra de 420 miliarde de dolari.

Între anii 1966 - 1990 s-au înregistrat următoarele procente de pierderi pe tipuri de dezastre (fig. 2):

− inundaţii (77,2% afectaţi şi 8,6% decedaţi); − seisme (4,3% afectaţi şi 42,9% decedaţi); − erupţii vulcanice (0,1% afectaţi şi 2,0% decedaţi); − fenomene meteorologice periculoase (18,4% afectaţi şi 46,4% decedaţi).

0

20

40

60

80

Afectaţi Decedaţi

Inundaţii Seisme Erupţii vulcanice Fenomene meteorologice periculoase

Figura 2 – Pierderi pe tipuri de dezastre

Dacă se analizează perioada 1965 – 1992, cele 4653

dezastre naturale au cauzat circa 3,6 milioane de victime, au afectat 3 miliarde de oameni la nivelul mondial şi au provocat pierderi economice de 340 miliarde dolari.

Procentual, distribuţia pe tipuri de dezastre la nivel mondial (fig. 3) pentru aceeaşi perioadă a fost următoarea:

− secetă 11%; − cutremur 15%; − inundaţii 30%; − fenomene meteorologice periculoase 34%; − alte tipuri de dezastre 11%.


59

0

5

10

15

20

25

30

35

Secetă Cutremur Inundaţii Fenomenemeteorologice

periculoase

Alte tipuri dedezastre

Secetă Cutremur Inundaţii Fenomene meteorologice periculoase Alte tipuri de dezastre

Figura 3 – Distribuţia pe tipuri de dezastre la nivel

mondial

Tot procentual, distribuţia victimelor (fig. 4) a fost:

− secetă 51%; − cutremur 16%; − inundaţii 9%; − fenomene meteorologice periculoase 22%; − alte tipuri de dezastre 2%.

0

10

20

30

40

50

60

Secetă Cutremur Inundaţii Fenomenemeteorologice

periculoase

Alte tipuri dedezastre

Figura 4 – Distribuţia victimelor


60

De asemenea, distribuţia pierderilor economice pe aceleaşi

tipuri de dezastre (fig. 5) se prezintă astfel: − secetă 6%; − cutremur 27%; − inundaţii 20%; − fenomene meteorologice periculoase 43%; − alte tipuri de dezastre 4%.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Secetă Cutremur Inundaţii Fenomene

meteorologice

periculoase

Alte tipuri de

dezastre

Figura 5 – Distribuţia pierderilor economice pe tipuri de

dezastre

Principalele tipuri de risc generatoare de situaţii de urgenţă în România, grupate în funcţie de natura lor, sunt:

A. RISCURILE NATURALE:

Fenomene meteorologice periculoase Fenomene distructive de origine geologică

Furtuni Inundaţii Tornade Secetă Îngheţ

Incendii de pădure

Avalanşe

Alunecări de teren

Cutremure de pământ

1 2 3 4 5 6 7 8 9


61

B. RISCURILE TEHNOLOGICE:

Accidente, avarii, explozii şi incendii Industrie Transport şi

depozitare produse

periculoase

Transporturi Nucleare Poluarea

apei Eşecul

utilităţilor publice

Prăbuşiri de

construcţii, instalaţii

sau amenajări

Căderi de obiecte

din atmosferă

sau din cosmos

Muniţie neexplodată

1 2 3 4 5 6 7 8 9

C. RISCURILE BIOLOGICE:

Îmbolnăviri în masă

Epidemii Epizootii/zoonoze 1 2

Precizări:

A-1: vânt puternic şi/sau precipitaţii masive şi/sau căderi de grindină;

A-5: poduri şi baraje de gheaţă pe apă, căderi masive de zăpadă, chiciură, polei;

A-6: incendii la: fondul forestier, vegetaţie uscată sau culturi de cereale păioase;

B-1: inclusiv prăbuşiri de teren cauzate de exploatări miniere sau alte activităţi tehnologice;

B-3: transporturi terestre, aeriene şi navale, inclusiv metroul, tunele şi transport pe cablu;

B-7: utilităţi publice vitale şi de amploare: reţele importante de radio, televiziune, telefonie, comunicaţii, de energie electrică, de gaze, de energie termică, centralizată, de alimentare cu apă, de canalizare şi epurare a apelor uzate şi pluviale;

B-9: muniţie neexplodată sau nedezactivată rămasă din timpul conflictelor militare. În procesul de evaluare a riscurilor de dezastru, vulnerabilitatea trebuie să fie luată în considerare în aceeaşi măsură ca şi


62

ameninţarea factorilor de risc. Astfel că dezastrul rezultă în urma interacţiunii dintre vulnerabilitate şi factorii de risc. Nu poate exista dezastru, dacă există ameninţarea factorului de risc dar vulnerabilitatea este nulă sau dacă populaţia este foarte vulnerabilă, dar nu există ameninţarea factorului de risc.

Dezastrele şi dezvoltarea societăţii Mult timp, relaţia directă care există între dezastre şi

dezvoltarea socială a fost ignorată sau minimalizată. Se consideră că managementul dezastrelor este atributul exclusiv al organizaţiilor de asistenţă umanitară. Astfel că, cei care planificau dezvoltarea societăţii pe ansamblu (dar şi sectorial), nu au luat în calcul efectele dezastrului asupra realizării proiectelor necesare creşterii bunăstării populaţiei. Un exemplu în acest sens îl constituie faptul că, costurile realizării căii ferate Bucureşti-Râmnicu Vâlcea au crescut foarte mult (implicit şi durata de execuţie) deoarece nu au fost luate în considerare efectele alunecărilor de teren din zona Dealul Mare. Această atitudine se datorează şi faptului că atenţia tuturor se focalizează, mai ales, asupra limitării efectelor dezastrelor pe termen scurt. Se ignoră astfel efectele pe termen lung care sunt cele care au influenţa negativă cea mai puternică asupra dezvoltării sociale. Se întâmplă aşa şi datorită faptului că măsurile pre şi post-dezastru sunt privite ca un domeniu prea puţin important pentru a justifica schimbări instituţionale profunde sau a promova programe de dezvoltare pe termen lung. În figura 6 se observă tipurile de relaţii care pot apărea între dezastre şi dezvoltare.


63

Figura 6 - Tipuri de relaţii între dezastru şi dezvoltare Partea dreaptă a figurii reprezintă aspectele pozitive ale relaţiei dezastre/dezvoltare socială, iar cea stângă reprezintă aspecte negative ale acesteia. Astfel fiecare din cele patru cadrane definesc un tip specific de relaţie dezastre/dezvoltare, astfel: Cadranul stânga-jos = dezastrele duc la întârzierea realizării

planurilor de dezvoltare (de exemplu o inundaţie distruge reţele de utilitate publică sau drumuri care tocmai au fost modernizate):

Pierderea specialiştilor (oamenilor cheie); Pierderea resurselor; Distrugerea infrastructurilor; Pierderea (reducerea) locurilor de muncă; Climat negativ pentru investiţi; Destabilizarea politică;

Dezvoltarea poate creşte

vulnerabilitatea

Dezvoltarea poate reduce

vulnerabilitatea

Dezastrele pot favoriza

dezvoltarea

Dezastrele pot reduce

dezvoltarea

Zona de dezvoltare (+)

Zona de dezastru (-)

Zona negativă (-)

Zona pozitivă (+)


64

Tulburări sociale; Cadranul dreapta-jos = reconstrucţia obiectivelor

economico-sociale şi culturale afectată de un dezastru este considerată ca o oportunitate de a iniţia programe de dezvoltare în zona afectată (nu de a reface doar obiectivele afectate, la acelaşi nivel, cum erau înainte de dezastru):

Aduc în centrul atenţiei vulnerabilitatea; Creează climatul propice pentru schimbări politice şi sociale;

Aducerea de noi resurse financiare externe; Reconstrucţia pe baza unor standarde noi, mai

bune (sigure); Dezvoltarea de noi abilităţi;

Cadranul stânga-sus = programe de dezvoltare pot creşte vulnerabilitatea unei comunităţi la efectele dezastrelor (astfel, un program de creare a noi locuri de muncă sau de creştere a salariilor poate determina creşterea masivă a populaţiei în zonă):

Migraţia către oraşe; Creşterea masivă a populaţiei; Creşterea securităţii industriale; Creşterea securităţii transporturilor (creşterea

numărului de aeronave care aterizează în zonă – mărirea riscului accidentelor aviatice);

Defrişarea pădurilor; Aflux tehnic industrial masiv;

Cadranul dreapta-sus = programe de dezvoltare care reduc vulnerabilitatea unei comunităţi la efectele dezastrelor (de exemplu, introducerea unor tehnologii de fabricare a unor materiale de construcţii mai uşoare, dar la fel de rezistente, duce la reducerea greutăţii acestora şi a efectelor cutremurelor):

Clădiri mai rezistente la seism (mai elastice); Economie diversificată; Aducerea de noi resurse; Infrastructuri mai bune; Standarde îmbunătăţite;


65

Conservare.

O concluzie ce poate rezulta din analiza tipurilor de relaţii dezastre-dezvoltare prezentate mai sus este că limitarea efectelor dezastrelor cere măsuri adecvate, uneori cu caracter de paradox (de vreme ce resursele sunt limitate). Un astfel de exemplu a dat Sir Bernard Crossland, expertul care a anchetat cauzele incendiului care s-a declanşat în metroul londonez în 1987 şi care a dus la moartea a 31 de oameni. După ani de zile (în 2003) acesta a ajuns la concluzia că cele 450 de milioane de dolari investite pentru ridicarea nivelului de securitate al metroului londonez ar fi fost mai bine folosite pentru instalarea unor detectoare de incendiu în fiecare casă din tară. Aceasta deoarece în timp ce un incendiu în metroul londonez are o probabilitate de unul la 30-40 de ani, incendiile din mediul fondului locativ provoacă anual circa 500 de morţi.

Din cele spuse mai sus, reiese clar importanţa relaţiei dezastre/dezvoltare socială, motiv pentru care în continuare se va analiza modul concret prin care dezastrele afectează orice program de dezvoltare.

Modalităţi principale prin care dezastrele afectează programele de dezvoltare:

• Pierderea de resurse se manifestă prin: − reducerea inventarului şi stocului de capital; − reducerea producţiei şi prestărilor de servicii

datorită, în special, creşterii costurilor şi întreruperii proceselor tehnologice;

− reducerea rezervelor monetare, creşterea inflaţiei, dezechilibrarea balanţei de plăţi, creşterea cheltuielilor la bugetul de stat;

− pierderea unor resurse umane foarte bine instruite. • Întreruperea sau renunţarea la unele programe de

dezvoltare. Datorită pierderii unor resurse sau a modificării priorităţilor (pe timpul fazei de intervenţie la dezastre) unele programe pot fi abandonate total sau parţial;


66

• Impactul asupra mediului investiţional. Dezastrele, mai ales atunci când afectează periodic la un interval destul de scurt de timp, au un impact negativ asupra stimulării investitorilor de a promova afaceri în zona afectată. Aceştia caută o zonă caracterizată printr-un climat de siguranţă şi stabilitate pentru a-i determina să-şi rişte banii. Ori, dezastrele au un efect de descurajare asupra investitorilor prin scăderea cererii de piaţă şi pierderea locurilor de muncă.

• Destabilizarea ordinii sociale. Poate apărea atunci când organismele guvernamentale nu reuşesc să coordoneze în mod satisfăcător acţiunile de limitare a efectelor dezastrelor sau cele de reabilitare a facilităţilor de utilitate publică afectate. În acest caz, membrii comunităţii afectate pot să-şi manifeste nemulţumirea (justificată sau nu) şi prin forme de protest violente. De asemenea, creşterea oportunităţilor economice într-o zonă, poate determina conflicte etnice sau religioase datorită creşterii numărului de imigraţi.

În concluzie, efectele generate de către dezastre trebuie

privite mai curând ca o oportunitate pentru iniţierea unor programe de dezvoltare zonale. Dezastrele trebuie privite mai curând ca o oportunitate pentru a implementa schimbări sociale şi economice profunde. Bibliografie: 1. REDUCING DISASTER RISK – A CHALLENGE FOR DEVELOPMENT – Global Report – United Nations Development Programme, Bureau for Crisis Prevention and Recovery, www.undp.org/bcpr


67

NOUA ORIENTARE A U.E. CĂTRE CLĂDIREA INTELIGENTĂ. PEREŢI, UŞI ŞI OBLOANE VIRTUALE

ETANŞE ŞI REZISTENTE LA FOC

Horia Mihai NICOLESCU, Mihai SINTIE, Sigura – Total Fire & Builidng Engineering srl,

Mirel OPRIŞ – preşedinte SPF- AGIR. filiala Timiş

Abstract

This paper presents the evolution toward the “intelligent building” of the fire-safety principles în EC.

Capitolul 1 - Evoluţia principiilor de siguranţă la foc din CE către clădirea inteligentă

Aproape un secol, în lume s-au înfruntat două “şcoli” de siguranţă la foc: cea europeană – care punea accentul pe protecţiile pasive (neacordând aceeaşi credibilitate celor active) şi cea americană – pentru care mijloacele active erau esentiale şi, în consecinţă, preluau răspunderea majoră a protecţiei unei clădiri în caz de incendiu.

Ultimii 15 ani au marcat insa în Europa schimbari profunde în abordarea problematicii managementului sigurantei la foc: armonizarea filozofiilor generale prin directivele CE, armonizarea standardelor de produs şi introducerea marcajului CE, introducerea unei terminologii comune, etc.

Ceea ce se poate considera însă schimbarea cea mai revoluţionară este recunoaşterea principiilor “şcolii americane” şi, implicit, fundamentarea prioritară a siguranţei la foc a unei cladiri pe tehnologiile moderne de stingere, în detrimentul intaririi constructiei prin mijloace pasive clasice (protectia


68

structurii, bariere clasice RF, usi clasice RF, etc.). Conceptul de “cladire inteligenta bazata pe tehnologie” (inventat de americani) include acum, în Europa, şi siguranţă la foc. Inca o data, avansul tehnologic bazat pe capacitati inegalate de cercetare şi experimentare, o banca de date organizata şi bazata pe o experienta uriasa (la scara continentala) şi – nu în ultimul rand - pragmatismul american au invins.

Noua abordare (“the new approach”) – cum este denumită

aceasta noua orientare în CE - s-a cristalizat în urma unui proiect comun, care a inceput în iunie 1994 şi s-a incheiat în decembrie 1998, la el participand 11 ţări europene. Cercetarea a dezvoltat o procedura care să:

• ia în considerare caracteristicile cladirii importante pentru dezvoltarea incendiului, respectiv: scenariul de incendiu, incarcarea termica, viteza de ardere, tipul de compartimentare şi conditiile de ventilare;

• cuantifice riscul de aparitie a unui incendiu şi sa ia în considerare influenta masurilor active şi a destinatiei cladirii; aceasta analiza de risc se bazeaza pe probabilitatile rezultate din bazele de date a unor incendii reale (din Elvetia, Franta, Finlanda şi Anglia);

• deduca din pasii anteriori, valorile parametrilor principali, ca de exemplu incarcarea termica;

• determine proiectarea unei curbe cat mai realistica de temperatura, ca o functie a proiectarii incarcarii termice care – implicit – ia în considerare riscul de incendiu si, pentru aceasta, masurile de lupta contra incendiului;

• simuleze comportamentul global al structurii supuse curbei proiectate de temperatura şi incarcarii statice în caz de incendiu;

• calculeze durata de rezistenta la foc (aceasta poate fi infinita, astfel incat structura este capabila sa suporte incarcarea de la inceput pana la sfarsitul incendiului) si

• sa verifice siguranţă structurii prin compararea duratei calculate de rezistenta la foc


69

Asadar, conceptele de “securitatea globala la incendiu a

cladirii” şi de “securitatea naturala la incendiu a structurii” au stabilit o abordare mai realistica şi mai credibila pentru analiza sigurantei structurii cladirii în caz de incendiu, care sa ia în considerare:

• masurile active de lupta impotriva incendiului şi • caracteristicile reale ale incendiului, pentru fiecare caz

în parte.

Aceasta noua viziune conduce atat la beneficii financiare cat şi la un mai bun control al sigurantei la foc a cladirii. în baza acestui concept, vor fi risipiti mai putini bani în scopul garantarii rezistentei structurii cladirii (spre exemplu, pana la doua ore, în baza unui incendiu standard - ISO sau ASTM). în schimb, va fi evident ca este mult mai bine sa identificam masurile active de lupta care asigura protectia oamenilor, ca detectia, alarmarea şi transmisia automata a acesteia la pompieri, sistemele de evacuare a fumului şi sprinklerele.

Noua abordare (“the new approach”) duce, inevitabil, la urmatoarea concluzie:

Daca siguranţă oamenilor este asigurata intr-o maniera optima, insasi structura poate beneficia în urma acestor masuri care tintesc salvarea ocupantilor. Deci, costurile viitoare necesare garantarii stabilitatii sale în caz de incendiu sunt puternic reduse si, în unele cazuri, reduse chiar la zero.

Pe limba tuturor, asta inseamna ca nu mai risipesc

bani pe masuri pasive care sa “impinga” rezistenta la foc a cladirii la valori nerealistice şi inutile (bazate pe diverse evaluari catastrofice) ci apreciez realist care este rezistenta naturala a cladirii, în absenta acestor masuri şi investesc în


70

masuri active care sa stinga incendiul în limita de timp în care cladirea rezista “in mod natural”, în acest fel asigurand şi siguranţă ocupantilor.

Implicatiile sunt uriase şi vor marca profund, în viitorul apropiat, intreaga lume europeana a celor implicati în domeniul sigurantei la incendii (conceptori, producatori, distribuitori, organe de control, etc.).

Deocamdata – insa - este inca liniste şi putini cunosc noile documentele elaborate sub egida CE iar concepte gen: “securitatea globala la incendiu a cladirii” sau “securitatea naturala la incendiu a structurii” nu sunt inca curent operationale nici în CE, deci cu atat mai putin în Romania.

Capitolul 2 - Penetraţiile (pereti, usi, obloane) în barierele RF şi soluţia Coopers Blinds

Problema este deosebit de importanta în implementarea în orice cladire a unui program eficient de protectie la incendiu, întrucât standardele existente sunt de acord ca una dintre masurile de protectie la incendiu este compartimentarea şi confinarea zonei de risc.

Pe de alta parte, orice “penetratie” intr-o bariera de foc aduce obligatoriu performantele acesteia la rezistenta la foc a respectivei penetratii.

De aici incepe o intreaga aventura legislativa şi tehnica, care obliga – în final – pe proprietarul cladirii sa faca investitii importante în pereti rezistenti la foc (barierele) şi usi / obloane rezistente la foc (pentru inchiderea penetratiilor în peretii respectivi), în scopul respectarii duratelor minime de rezistenta la foc impuse de standarde. Din pacate, este deranjat nu numai proprietarul cladirii (sub aspect financiar) dar şi arhitectul sau tehnologul (carora li se supradimensioneaza structura de rezistenta, li se limiteaza suprafata spatiilor deschise şi li se fragmenteaza circulatiile). Toata lumea stie insa ca, în practica de exploatare, în cele mai multe cazuri, usile RF care trebuie sa fie “normal inchise” sunt blocate în pozitia “normal deschise”,


71

utilizandu-se cele mai diferite mijloace (stingatoare manuale, cosuri de gunoi, teancuri de carti, etc.). Problema este arhicunoscuta de toti cei implicati în acest domeniu şi nu merita a fi dezvoltata mai mult.

Merita insa a fi dezvoltata putin ideea echipei de la Coopers

Blinds Ltd de a gasi o solutie care impaca impunerile legislative cu necesitatile practice şi estetice (sau impaca, asa cum se spune pe romaneste, “si capra şi varza” !). Ideea a pornit de la o cerinta simpla: sa gasim o bariera “inteligenta” care sa nu deranjeze estetic şi functional în faza de exploatare dar – în caz de incendiu (si numai în caz de incendiu) – sa fie capabila sa respecte cerintele de confinare obligatorie ale spatiilor, impuse de standarde.

Problema a fost similara cu cea care a dus la descoperirea

imediat dupa razboi, de catre firma Herberts din Germania, a protectiilor la foc cu sisteme termospumante (intumescente) - faimosul sistem UNITHERM. La fel şi acolo, trebuia inventata o “bariera termica” în fata caldurii incendiului, care sa nu actioneze decat în caz de incendiu iar în restul timpului sa fie extrem de usoara şi insesizabila.

Astfel au aparut PERETII, USILE şi OBLOANELE VIRTUALE, etanse şi rezistente la foc – echipamente care fac

obiectul prezentarii noastre de astazi.


72

Acesta este sistemul de principiu al alcatuirii

peretilor, usilor şi obloanelor virtuale ale firmei Coopers Blinds

Ltd din Anglia Alcatuirea sistemului

Bariera automata impotriva propagarii fumului/focului este o cortina pe role de mari dimensiuni, retractabila şi mascata intr-o cutie metalica, ce se desfasoara în caz de necesitate. Cand prezenta sa nu este necesara, aceasta revine în pozitia initiala, ascunsa privirii.

Bariera este realizata dintr-un material rezistent la foc, infasurat în jurul unui sistem de role, antrenat de un motor cu cutie de viteze diferentiala. Motorul este alimentat la o tensiune de 24 V DC.

Partea inferioara a sistemului este prevazuta cu o bara inferioara gravitationala, formata din doua parti imbinate prin


73

suruburi , ce formeaza impreuna cu materialul rezistent o structura de tip sandwich. Atat materialul cat şi bara inferioara gravitationala ruleaza pe ghidaje laterale, pentru a rezista presiunii focului.

Întregul sistem (inclusiv motorul de actionare cat şi materialul rezistent la foc al cortinei) este inglobat intr-o carcasa metalica.

Aditional, barierele automate impotriva propagarii fumului/focului pot fi izolate termic, pentru a elimina necesitatea utilizarii metodei traditionale de montarea “spate în spate” a 2 voleti rezistenti la foc, cu un gol de aer la interior, necesar pentru disiparea caldurii create de incendiu. Acest cerinta este atinsa prin utilizarea unor materiale de ultima generatie, avand o tehnologie de fabricatie de inalta performanta. Izolarea termica de 1h se obtine prin utilizarea unui singur strat de material, în timp ce o izolare de 2 h se obtine prin utilizarea a 2 straturi de material, cu un strat de aer la interior.

Descriere funcţională a sistemului

Când bariera automata este destinata numai impotriva

propagarii fumului, scopul acestei bariere il constituie confinarea sau controlul fumului.

De aceea, fumul se va dezvolta în spatele acestei bariere, segregandu-se de la tavan spre podea, deoarece fumul fierbbinte este mai usor decat aerul ambiant din incapere.

Aceasta va functiona, deci, ca o bariera pana în momentul în care fie volumul ce necesita confinarea devine prea mare (si atunci fumul trece pe sub aceasta) fie se produce exhaustarea fumului. în acest scop, se prevad “rezervoare de fum”.

În momentul în care fumului i se permite racirea prin mixare cu aerul ambiant, acestuia i se reduce temperatura, ii creste greutatea relativa şi “coboara” spre nivelul podelei, conducand la obstructionarea campului vizual, la aparitia unor inconveniente majore pentru ocupanti (dificultati în respiratie, panica generala şi mascarea cailor de evacuare existente).


74

Utilizarea acestei bariere automata impotriva propagarii fumului, în combinatie cu o ventilare naturala/fortata a fumului, poate limita aceste neajunsuri, prin cresterea semnificativa a perioadei de timp în care se poate realiza evacuare ocupantilor şi prin facilitarea interventiei Serviciilor de Urgenta. în acest fel, fumul va fi confinat în zona imediat apropiata.

În plus, daca apare necesitatea canalizarii, mutarii sau directionarii fumului catre o zona prestabilita, ca cerinta a Strategiei de Control a Actiunii Fumului, se aplica aceleasi principii mentionate mai sus, insa Bariera va fi utilizata de o maniera diferita. Aceste cerinte apar datorita faptului ca sitemele de extractie a fumului necesita, în mod normal, existenta unei modalitati de confinare sau control a acestuia, daca se doreste o functionare eficienta a lor.

În timp ce barierele solide realizeaza aceeasi functie la fel de bine, bariera automata verticala impotriva propagarii focului se activeaza în cazul detectarii unei erori, legata de:

• un semnal de Alarma (declansat manual sau automat), • intreruperea alimentarii cu energie electrica; • orice eroare legata de bateria de rezerva / sistemul de

alimentare de urgenta; • alterarea sistemului de alarmare; • alterarea sistemelor electronice de control; • semnalarea unor defecte în cabluri.

În cazul declansarii Semnalului de Alarma Principal, se

declanseaza o pereche de contacte normal inchise (fara tensiune) – lucru ce asigura operativitatea sistemului în cazul unei defectari la alimentare sau la cabluri - contacte actionate electric de Sistemul de Control a Fumului. Aceasta declansare se excecuta prin interfata dintre sistemul barierei şi sistemul principal de alrmare. Releul de control al motorului este declansat, conducand la actionarea intregului sistem. Se activeaza motorul din interiorul rolei de ghidaj iar aceasta


75

desfasoara materialul pana în momentul în care bariera este total coborata, în pozitia prestabilita DESFĂŞURATĂ / DESCHIS .

Bariera automata verticala împotriva propagarii focului va trece intotdeauna în pozitia DESFASURATA/ DESCHIS (pozitia operationala de baza în cazul semnalarii incendiului) pentru a asigura o functionare corecta, indiferent de circumstant, realizand functia de limitarea propagarii incendiului în cladire. Este important de menţionat faptul că poziţia operaţională asigură atât modul “de siguranta” cât şi cel “controlat”.

Bariera va ramane în aceasta pozitie pana cand prezenta sa nu mai este necesara şi semnalul e alarma este resetat (manual sau automat.), caz în care bariera se retracteaza (automat sau manual, asa cum cer majoritatea Departamentelor de pompieri). în momentul în care bariera a revenit în pozitia INFASURAT / INCHIS, aceasta va ramane asa, mascata privirii, pana în momentul unei noi actionari.

Când sistemul se resetează, bariera se retracteaza în pozitia ÎNFĂŞURAT / ÎNCHIS până la o noua actionare; în pozitia retractata, bariera este mentinuta prin intermediul unei frane electromagnetice, ce este actionata tot timpul cat este disponibila sursa de energie externa.

Cel mai important factor legat de Barierele automate verticale impotriva propagarii focului este faptul ca acestea trebuie sa treaca în pozitia initiala (pozitia DESCHIS/DESFASURATA), în cazul detectarii unei erori. Aceste erori sunt, în general, combinate şi grupate intr-o categorie de evenimente nedorite ce sunt evitate prin functiunea speciala denumita sub termenul general de “Siguranta gravitationala în exploatare”. Cu alte cuvinte, pentru a asigura operabilitatea barierei şi faptul ca aceasta trece în pozitia operationala/presetata indiferent de eroarea semnalata, sistemul utilizeaza o sursa de energie mereu prezenta – atractia gravitationala.


76

Pe baza experientei acumulate de-a lungul anilor de productie a barierelor cu actionare verticala, rezistente la actiunea focului, COOPERS a creat o variatie la acest produs care, literalmente, umple un gol existent pe piata barierelor rezistente la foc – o bariera orizontala, care sa previna propagarea focului intre etajele unei cladiri, care este a doua varianta a gamei COOPERS BLINDS Ltd.

În general, arhitectii şi inginerii implicati în protectia la incendiu trebuie sa ajunga la un compromis intre

• pe de-o parte, necesitatea unei cladiri luminoase şi aerisite si,

• pe de alta parte, cerintele legislative din domeniul protectiei la incendiu impuse cladirilor.

Deseori, cand apare necesitatea prevederii unui luminator

sau a unui volum deschis intre etaje, se prevad bariere verticale, proiectate sa “cada” din tavan sau din acoperis, pentru a confina respectiva deschidere pe toate cele patru laturi. Aceasta solutie s-a dovedit a fi costisitoare şi nu intotdeauna aplicabila, datorita inaltimii şi configuratiei tavanelor/acoperiselor.

Bariera orizontala Coopers Blinds Ltd.ofera ahitectilor un nou tip de bariera rezistenta la actiunea focului – o bariera care în mod normal este ascunsa privirilor, dar care în cazul aparitiei unui incendiu se declanseaza pe toata suprafata deschiderii, izoland astfel un etaj de altul. Se elimina, astfel, necesitatea utilizarii solutiei costisitoare a barierelor verticale pe fiecare din fetele deschiderii, lasand arhitectilor o mai mare libertate în abordarea designului cladirii.

Bariera este mentinuta stransa / rulata intr-o caseta pana în momentul actionarii, respectiv în cazul aparitiei unui incendiu sau în cazul unei simulari a acestuia.

În eventualitatea unei intreruperi în alimentarea principala cu energie electrica, bariera orizontala se va declansa, intrand intr-un mod de actionare controlat – “fail safe”, menit a contracara erorile aparute în sistem. Aceasta actionare se


77

realizeaza cu ajutorul energiei furnizate de o baterie de rezerva de 24V.

cerintele legate de design, aspect şi de constructie impun utilizarea unor bariere ascunse, invizibile.

În sfarsit, a treia varianta a produsului Coopers Blinds Ltd este ghiseul-oblon FireMaster Servery Barrier este un produs nou, revolutionar ce elimina necesitatea instalarii unor obloane rezistente la actiunea focului, confectionate în totalitate din otel. Este conceput pentru protejarea unor deschideri de dimensiuni mici şi medii (tip ghisee), oriunde acestea ar exista intr-un perete rezistent al foc

Sistemul de actionare este mascat cu ajutorul unei casete aspectuoase din otel, montate deasupra deschiderii care trebuie protejata.

Bariera este proiectata sa se declanseze automat în cazul

aparitiei unui incendiu, realizandu-se astfel o inchidere etansa a deschiderii la actiunea focului timp de 2h. în mod traditional, astfel de suprafete se protejeaza cu obloane de otel rezistente la foc. Acestea insa, datorita greutatii lor mari, coboara rapid, ceea ce poate produce accidentari şi deteriorari. De asemenea, cortinele de fier sunt realizate dintr-o multitudine de elemente asamblate, care acumuleaza cu usurinta murdarie şi grasime.

Ghiseul-oblon FireMaster Servery Barrier este dedicat, în special, zonelor în care igiena reprezinta un parametru crucial, cum ar fi spitalele şi bucatariile. El a fost special proiectat pentru a preveni depunerea prafului şi a grasimilor, care pot deveni focare de infectie ce conduc la raspandirea bolilor. Suprafetele usor de curatat tip “Easy Wipe” ale acestui echipament reprezinta una din caracteristicile lui principale.

O alta caracteristica importanta a acestui produs o

reprezinta modul de operare “fail safe”. Astfel, în eventualitatea unei intreruperi în alimentarea principala cu energie electrica, bariera se va declansa, intrand intr-un mod de actionare controlat menit a contracara erorile aparute în sistemul de alimentare.


78

Ghiseul-oblon FireMaster Servery Barrier este livrat în casete, fiind disponibil pentru latimi de pana la 3m şi 2m inaltime de desfasurare. Pentru finisare sunt oferite culorile standard RAL.

Domenii de utilizare

Scopul acestor bariere il constituie confinarea fumului si/sau controlul deplasarii frontului de incendiu cu ajutorul compartimentarii.

Un aspect binecunoscut tuturor cu privire la siguranţă la foc este legat de faptul ca rapiditatea raspandirii fumului şi gazelor supraincalzite provoaca mai multe pagube (rani ocupantilor şi obstacole în calea interventiei Serviciilor de Urgenta) decat incediul insusi.

Deoarece o cladire se poate umple de fum în doar cateva minute, frontul de fum poate inainta cu viteze mari, mult mai rapid decat o face o persoana în fuga. De aceea, intr-o prima faza, bariera este proiectata sa coboare pana la o inaltime predeterminata deasupra podelei, functionand ca o bariera impotriva propagarii fumului. Odata evacuati ocupantii cladirii (dupa un timp predeterminat, în cadrul Planului de Evacuare al cladirii în caz de incendiu), bariera va cobora pana la nivelul podelei, realizand o compartimentare rezistenta 4 h la actiunea focului în zona afectata.

În timp ce barierele solide realizeaza aceeasi functie la fel

de bine, noile cerinte moderne ale arhitectilor şi tehnologilor - legate de design, aspect şi de functionalitatea în exploatare a constructiei - impun utilizarea unor bariere ascunse, invizibile.

Încorporarea unei bariere automate impotriva propagarii

focului în sistemul constructiv al unei cladiri se face de catre proiectantii acesteia. Se vor lua mereu în considerare mijloacele de salvare a ocupantilor cladirii. De asemenea, se


79

impune consultarea autoritatilor competente implicate în protectia la incendii.

Barierele automate impotriva propagarii focului sunt ultilizate, în general, ca alternativa la combinatii de produse destinate dotarii cladirilor, cum ar fi pereti portanti ne-incarcati, clapete RF, usi RF si/sau suprafete vitrate RF. Barierele pot fi cu orientare verticala sau orizontala, fiind certificate şi pentru utilzare pe nave maritime. Aceste sisteme ofera arhitectilor o mai mare libertate şi flexibilitate în abordarea problemelor de design, datorita naturii lor compacte şi usoare, în comparatie cu produsele traditionale de compartimentare RF.

Cererea în continua crestere pentru furnizarea de bariere care fie sa coboare pana la sau sub nivelul inaltimii unui om, fie sa atinga o cadere mai mare de 1,5 m (barierele putand avea chiar desfasurari mai mari de 8m), indica importanta deosebita acordata în prezent controlului şi vitezei miscarii descendente a sistemului.

Este, de aceea, esential ca orice sistem utilizat sa fie compatibil cu principiul “Siguranta gravitationala în exploatare” intr-o maniera controlata şi sigura, chiar şi în eventualitatea aparitiei celei mai dezavantajate situatii în functionare.

Barierele automate verticale impotriva propagarii focului

sunt testate în conformitate cu urmatoarele norme şi standarde: - Standardul Britanic BS 476 Partea 6 - Standardul Britanic BS 476 Partea 7 - Standardul Britanic BS 476 Partea 20 - Standardul Britanic BS 476 Partea 22, Art. 8 - Standardul Britanic BS 476 Partea 31.1 - Standardul Britanic – Norma Europeana 1634-1 - Standardul Britanic – Norma Europeana 1364-1 - Standardul Britanic – Norma Europeana 1364-2 - Standardul Britanic – Norma Europeana 1363-1


80

- Standardul Britanic – Norma Europeana 1363-2 - ISO International Standards Organisation 1182 (E) - Rezolutia Organizatiei Internationale a Marinei MSC.61 (67) Partea 1 din Anexa 1 - Rezolutia Organizatiei Internationale a Marinei MSC.61 (67) Partea 2 din Anexa 1 - Rezolutia Organizatiei Internationale a Marinei A.754 (18)

Barierele automate orizontale impotriva propagarii focului sunt testate în conformitate cu Standardul Britanic şi Norma Europeana BS EN 1634 Partea a 2-a pentru o rezistenta la actiunea focului de 2h, pentru “tavane portante neîncrcate” şi în conformitate cu Standardul Britanic şi Norma Europeana BS EN 1363 Partea 1.

Ghişeul-oblon FireMaster Servery Barrier a fost testat în

conformitate cu Standardul Britanic BS 476 Partea 22, Articolul 8.


81

Secţiunea II

Lucrări cu caracter ştiinţific


82

SIMULAREA NUMERICĂ A UNUI INCENDIU ÎNTR-O CLĂDIRE CU STRUCTURĂ UŞOARĂ

Drd. ing. Aurora CIOC, Institutul de Cercetări pentru Echipamente şi Tehnologii în

Construcţii ICECON S.A.

Slt. M.Sc.ing. Ion ANGHEL,

Mr. conf.univ.dr.ing. Emanuel DARIE,

Col. prof.univ.dr.ing. Ioan FLUCUŞ Academia de Poliţie Alexandru Ioan Cuza - Facultatea de

Pompieri

ABSTRACT The study presents the numerical analysis of a blaze

developed into a light structure based building. The research started from a practical necessity: that of realizing a prototype of fire-resistant light structure. For this purpose the adopted structure model was tested, both through the numerical approach - using the advanced Fire Dynamics Simulator (FDS) platform, by the Firefighters’ College – and through experimental tests, by ICECON S.A.-Bucureşti, which built a scale model and carried fire-tests on it. The experimental results were recorded as temperature measurements in different points on the blazed structure. These measurements were made in ICECON S.A. facilities, in partnership with a team representing the Firefighters’ College. The original character of the numeric simulation combined with experimental verification is gave by the testing method, which consider the structures’ specificity, adapting the “normal fire” curve (as defined by the SR EN 1363-1:2001 norms) to the studied case.


83

Studiul de faţă se referă la analiza numerică a unui

incendiu dezvoltat într-o clădire construită pe baza unei structuri uşoare. Cercetarea a avut ca punct de plecare o cerinţă practică şi anume realizarea unui prototip de structură uşoară rezistentă la foc. În acest scop s-au efectuat testări ale modelului de structură adoptat, atât pe cale numerică cu ajutorul platformei avansate Fire Dynamics Simulator (FDS) – de către Facultatea de Pompieri, cât şi experimental, de către ICECON S.A.-Bucureşti prin construirea efectivă (la scară redusă) a unei machete şi pregătirea acesteia pentru încercarea la foc. Rezultatele experimentale obţinute s-au concretizat prin măsurători de temperaturi în diverse puncte pe structura incendiată. Aceste măsurători au fost executate la ICECON S.A., în contextul contractului de cercetare AMTRANS, în parteneriat cu un colectiv de la Facultatea de Pompieri. Caracterul original al simulării numerice şi a verificării experimentale, constă în modul de testare care ţine cont de specificul acestor tipuri de structuri, adaptându-se curba unui „incendiu standard” definit de normele SR EN 1363-1:2001 la cazul de faţă.

SIMULAREA NUMERICĂ Analiza numerică s-a făcut pe o geometrie de structură

uşoară identică cu cea obţinută pe cale experimentală, urmărindu-se modul de comportare la foc a acesteia şi evidenţierea a 20 puncte de monitorizare numerică a temperaturii pe o durată de timp determinată. Reţeaua de calcul utilizată pentru discretizarea ecuaţiilor diferenţiale ale incendiului este prezentată în figura 1.


84

Fig. 1 Geometria structurii uşoare şi reţeaua de calcul Pentru modelarea numerică a incendiului s-a adoptat tipul

de „zonare în câmp” sau mai precis discretizarea tridimensională a ecuaţiilor tranzitorii caracteristice. Modelarea 3D a incendiului poate fi exprimată în principal prin mărimile de intrare şi de ieşire utilizate:

Mărimi de intrare: - forma structurii detaliate, construcţia încăperilor, inclusiv pereţii, tavanul şi podeaua, numărul de guri de ventilare şi mărimea lor (dacă este cazul), etc; - caracteristicile mobilierului (dacă este cazul), caracteristicile combustibilului, parametrii turbulenţei şi a radiaţiei.

Mărimi de ieşire: - fluxul termic degajat, mişcarea şi viteza fumului; - temperaturi măsurate în diverse puncte ale structurii; - previziuni asupra timpului de activare a sprinklerelor şi a detectoarelor de căldură (dacă este cazul), timpul până la flashover;

O simulare FDS determină comportarea termică a întregii structuri prin calcularea cantităţilor termodinamice în fiecare celulă a discretizării. Numărul de cantităţi prezise de model este mai mare decât numărul de cantităţi ce sunt de obicei măsurate în experimentele de validare. Urmează o listă de mărimi termodinamice ce vor fi obţinute pentru fiecare celulă


85

de calcul, listă care poate fi apoi comparată cu măsurătorile experimentale. Ordinea lor subliniază importanţa:

temperatura gazului; viteza gazului; concentraţia gazelor majore ; concentraţia fumului/ obscuritatea; presiunea.

Pentru suprafeţele solide, rezultatele FDS sunt de obicei: temperatura suprafeţei şi fluxul termic total (prin conducţie, convecţie şi radiaţie).

Aceste cantităţi globale pot fi folosite pentru a evalua bugetul de energie total, confirmarea conservării de energie în model, precum şi evaluarea incertitudinii valorilor obţinute pe cale experimentală.

FDS rezolvă ecuaţiile de conservare a masei, momentului şi energiei pentru un amestec mixt, multi-component, expandabil termic de gaze ideale, simultan în timp (regim tranzitoriu) pentru toate celulele de calcul asimilate structurii uşoare.

Geometria structurii împreună cu amplasamentele celor 20 de puncte de măsură a temperaturii sunt prezentate în figura 2:

a) b)


86

c) d)

Fig. 2 a)-d) Geometria şi poziţionarea punctelor de evaluare numerică a temperaturii

Amplasamentele celor 20 de puncte de calcul a temperaturii pot fi mai uşor reprezentate prin grupe de câte 5 puncte de măsură, în figura 3 astfel:

a) T1 ÷ T5 Termocupluri plafon interior: Termocuplul nr. 1

0

100

200

300

400

500

600

700

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 2

0

200

400

600

800

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]


87

Termocuplul nr. 3

0

200

400

600

800

1000

1200

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 4

0

200

400

600

800

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 5

0

200

400

600

800

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]


88

b) T6 ÷ T10 Termocupluri plafon pod: Termocuplul nr. 6

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 7

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 8

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 9

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]


89

Termocuplul nr. 10

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

c) T11 ÷ T15 Termocupluri perete:

Termocuplul nr. 11

0

10

20

30

40

50

60

70

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 12

0

100

200

300

400

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]


90

Termocuplul nr. 13

0

50

100

150

200

250

300

350

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 14

0

50

100

150

200

250

300

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 15

0

20

40

60

80

100

120

140

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]


91

d) T16 ÷ T20 Termocupluri uşă: Termocuplul nr. 16

0

100

200

300

400

500

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 17

0

100

200

300

400

500

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 18

0

50

100

150

200

250

300

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Termocuplul nr. 19

0

20

4060

80

100

120

140

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]


92

Termocuplul nr. 20

0

10

20

30

40

50

60

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Tem

pera

tura

[C

]

Fig. 3 a)-d) Variaţia temperaturii în cele 20 puncte considerate

Se observă că pentru toate termocuplurile, s-a calculat valoarea temperaturii obţinute în amplasamentul respectiv, în intervalul 0...250 [s] şi s-au trasat graficele de variaţie a temperaturii. Valorile obţinute indică un nivel foarte ridicat a temperaturii pe plafonul interior urmând ca aceasta să scadă în ordine astfel: perete, uşă, plafon pod. Comportarea structurii din punct de vedere al analizei numerice este identică cu tendinţa obţinută în urma măsurătorilor experimentale, validându-se astfel modelul numeric ales.

Fluxurile termice prin conducţie, convecţie şi radiaţie, respectiv fluxul termic total sunt date în figura 4 a)-d):

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Flu

x t

erm

ic p

rin

co

nd

ucţi

e

[kW

]

a)


93

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Flu

x t

erm

ic p

rin

co

nvecţi

e

[kW

]

b)

0

10

20

30

40

50

60

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Flu

x t

erm

ic p

rin

rad

iaţi

e

[kW

]

c)

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Flu

x t

erm

ic t

ota

l [k

W]

d)

Fig. 4 a)-d) Fluxurile termice (conducţie, convecţie, radiaţie, total)


94

Rata arderii este prezentată în figura 5.

0

0,0005

0,001

0,0015

0,002

0,0025

0,003

0 50 100 150 200 250

Timp [s]

Rata

ard

eri

i [k

g/s

]

Fig. 5 Rata arderii

În figura 6 sunt reprezentate câteva vizualizări numerice instantanee a evoluţiei incendiului în structura uşoară considerată:

a)

b)


95

c)

d)

e)

Fig. 6 a)-e) Vizualizarea numerică a incendiului la diverse momente de timp

CONCLUZII În contextul contractului de cercetare AMTRANS, în

parteneriat ICECON S.A. - Facultatea de Pompieri, s-a realizat simularea numerică a comportării la foc a modelului la scară redusă de structură uşoară rezistentă la foc a unei clădiri. Atât valorile temperaturilor obţinute, a fluxului termic, a ratei de ardere, precum şi vizualizarea numerică a incendiului au fost


96

comparate ulterior cu cele experimentale, obţinându-se foarte bune concordanţe.

Metoda de experimentare şi modalitatea de interpretare a datelor obţinute au condus la propunerea execuţiei şi realizării prototipului de structură uşoară rezistentă la foc.

Ca urmare a experimentării efectuate pe model structural la scară redusă, s-a pus la punct tehnologia de execuţie, metoda de experimentare şi modalitatea de interpretare a datelor, în vederea execuţiei şi experimentării prototipului la scară reală.

BIBLIOGRAFIE: [1] Contract AMTRANS Nr. 7B07/2004, Sisteme eficiente de realizare a unor structuri uşoare rezistente la foc pentru construcţii civile. [2] Fire Dynamics Simulator, versiunile 3, 4.


97

SISTEME EFICIENTE DE REALIZARE A UNOR STRUCTURI UŞOARE REZISTENTE LA FOC

PENTRU CONSTRUCŢII CIVILE

Autor: Drd. Dipl. Ing. Aurora CIOC Institutul de Cercetări pentru Echipamente şi Tehnologii în

Construcţii ICECON S.A.

Abstract

The paper presents the experimental measurements of a fire developed inside a light structured building and also compares these measurements with the results of a numerical simulation made for the same fire scenario.

Introducere

Studiul de faţă se referă la experimentarea unei clădiri cu structură uşoară din profile metalice din punctul de vedere al comportării la acţiunea unui incendiu dezvoltat în interiorul său.

Cercetarea a avut ca punct de plecare o cerinţă practică şi anume realizarea unui prototip de structură uşoară rezistentă la foc. În acest scop s-au efectuat testări ale modelului de structură adoptat, atât pe cale numerică cu ajutorul platformei avansate Fire Dynamics Simulator (FDS) – de către Facultatea de Pompieri, cât şi experimental, de către ICECON S.A.-Bucureşti prin construirea efectivă - la scară redusă a unei machete, cu dimensiunile 4m×4m×3m, şi pregătirea acesteia pentru încercarea la foc. La experimentarea modelului de structură la scară reală s-a avut în vedere comportarea structurii, respectiv starea de eforturi indusă de această acţiune, urmărindu-se stadiul de deformare al structurii.


98

Rezultatele experimentale obţinute s-au concretizat prin măsurători de temperaturi în diverse puncte pe structura incendiată şi deplasări maxime ale structurii înregistrate în timpul încercării. Aceste măsurători au fost executate la ICECON S.A., în contextul contractului de cercetare AMTRANS, în parteneriat cu un colectiv de la Facultatea de Pompieri.

Modelul de structură la scară reală

Experimentarea la foc s-a realizat pe o geometrie de structură uşoară identică cu cea obţinută pe cale numerică, respectiv:

- structură din profile metalice uşoare, îndoite la rece, galvanizate, în grosime de 2mm;

- panouri OSB de 25mm grosime, fixate la exteriorul structurii;

- plăci din gipscarton rezistente la foc de 12,5mm grosime, fixate la interior în două straturi;

- planşeu executat în acelaşi sistem ca al pereţilor; - învelitoare din ţigle metalice.

În vederea creării fenomenelor de conducţie, transfer termic şi convecţie, modelul de structură la scară reală a fost prevăzut cu o uşă şi o fereastră, dispuse pe două feţe opuse.


99

Vedere de ansamblu a modelului de structură

pregătit pentru încercare Materialul combustibil constituit sub formă de lemne de

brad a fost pregătit prin tăiere în formă paralelipipedică cu secţiunea de 20 mm, cântărit şi aşezat în stivă în interiorul modelului experimental la scară redusă, cu spaţii între lemnişoare de 20 mm, iar rândurile succesive aşezate perpendicular. Cantitatea de combustibil a rezultat din calcul de 600 kg – echivalent sarcină termică = 780 MJ/m2.

Stivă lemne brad


100

Aparatura de incercare

Au fost pregătite şi numerotate 27 termocupluri de tip K : Ni-CrNi, în gama de temperaturi de la -40°C la +1200°C.

Achiziţia temperaturilor s-a realizat în timp real cu 5 module de achiziţie analogice cu 8 intrări, cu compensarea joncţiunii reci şi conversie digitală. Citirea şi interpretarea s-a realizat în timp real cu ajutorul unui software conceput special pentru acest experiment, afişarea şi înregistrarea datelor realizându-se pe un calculator portabil.

Amplasarea termocuplurilor s-a realizat in situ pe parcursul execuţiei construcţiei, după cum urmează:

- grinda G1 – 4 termocupluri, la partea inferioară şi superioară - câte două la 90cm de ambele capete;

Termocupluri grinda G1



101

- grinda G2 - 6 termocupluri, la partea inferioară şi superioară şi în zona mediană - câte trei la 90cm de ambele capete;

- grinda G3- 2 termocupluri, la partea inferioară şi superioară - în zona centrală;


Termocupluri stâlp S1

Termocupluri stâlpul S2

- stâlpul S1 - 2 termocupluri, la partea interioară şi exterioară - la 60cm de plafon;

- stâlpul S2 - 3 termocupluri, la partea interioară şi exterioară şi în zona mediană - la 60cm de plafon;

- la nivelul plafonului - 5 termocupluri poziţionate: unul central, celelalte patru pe diagonale, la 125cm de fiecare colţ;


102

Termocupluri la nivelul plafonului

- în structura plafonului, între cele două foi de gips-carton – un termocuplu în centru;

- în peretele lateral stânga în termoizolaţie 2 termocupluri la 60cm respectiv 160cm de la pardoseală;

- în interiorul incintei prin peretele de faţadă principală 2 termocupluri la 40cm respectiv 140cm la pardoseală.

Măsurătorile de deplasări punctuale s-au realizat prin intermediul microcomparatoarelor cu fir, amplasate pe repere fixe, pe trei direcţii, pentru trei colţuri ale contrucţiei notate cu A, B şi C.

Înregistrarea datelor

Înregistrarea datelor, indicate de termocupluri, s-a făcut în timp real prin intermediul software-lui specializat, la minut, prin afişare directă pe curbe temperatură - timp, prestabilite, afişate pe ecranul calculatorului şi la secundă cu înregistrarea valorilor în calculator. La finalizarea experimentului au fost salvate imagini cu diferite combinaţii ale graficelor în timp real. Constatări pe parcursul încercării la foc:

a. Geamul a fost spart în minutul 19 de la iniţierea experimentului, temperatura în interiorul incintei fiind de aproximativ 195oC.


103

b. În minutul 46 de la iniţierea experimentului focul a

străpuns uşa "celulară", temperatura în tocul uşii fiind de 410oC.

c. În minutul 52 incendiul a atins dezvoltarea maximă, temperatura în incintă fiind de 990oC, temperatura între cele 2 straturi de gips-carton de la nivelul plafonului de 370oC, iar temperatura pe grinda centrală de 98oC.

d. Primul strat de gips-carton de pe plafon a căzut în minutul 57, temperatura în interiorul incintei fiind de aproximativ 950oC.

e. Focul a pătruns prin structura peretelui lateral stânga spre exterior în minutul 64 la nivelul streaşinei, temperature pe grinda G1 fiind de 450oC.

f. În minutul 65 a căzut al doilea strat de gips-carton de pe plafon, temperatura în incintă fiind de aproximativ 740oC. În acel moment s-a aprins structura planşeului şi implicit mansarda, temperatura de pe grinda centrală crescând de la 110oC la 300oC în circa 30sec.


104

g. Deplasările maxime înregistrate au fost în intervalul 7...12,6mm pentru orizontală şi -6...+6mm pentru verticală, pentru minutul 67...68, când temperatura pe elementele structurale a depăşit valoarea de 450oC, moment în care a fost iniţiată stingerea incendiului.

Mediul în timpul incendiului s-a schimbat în mod continuu. În incintă straturile s-au dezvoltat în mod asemănător simulării pe computer. Colectarea gazelor fierbinţi s-a realizat pe plafon, iar umplerea incintei s-a făcut de sus în jos.

Rezultate obţinute

Rezultatele obţinute au fost prezentate în format tabelar şi grafic:

- Temperaturi citite la minut; - Curbe temperatură-timp; - Înregistrarea deplasărilor structurale; - Codificare şi amplasare termocupluri.


105

Curbe Temperatură-Timp

Concluzii

În urma experimentării prototipului la scară reală se validează metoda de simulare pe calculator prin similitudinea rezultatelor obţinute în cele două cazuri.

Comparând preţurile pentru locuinţe din piaţa românească de 700...3600RON/mp de suprafaţă construită cu preţul de 2900RON/mp concluzionăm că preţul de cost pentru o astfel de locuinţă se încadrează în cererile pieţii de consum, iar gradul de rezistenţă la foc obţinut la încercarea prototipului de 90 minute


106

combinat cu simplitatea şi rapiditatea execuţiei va favoriza o cerere extraordinar de mare a acestui tip de construcţii pe piaţă.

Bibliografie

[1] Contract AMTRANS Nr. 7B07/2004 - Sisteme eficiente de realizare a unor structuri uşoare rezistente la foc pentru construcţii civile.


107

PARTICULARITĂŢI PRIVIND MANIFESTAREA

CAUZELOR DE INCENDIU CU NATURĂ ELECTRICĂ. ELEMENTE DE FENOMEN

Prof.univ. dr.ing. Golovanov Nicolae Universitatea Politehnică Bucureşti - Facultatea Energetică

Drd. jur. col. Benga Mihai Inspectoratul Pentru Situaţii de Urgenţă Banat al judeţului Timiş

Drd.ing Popescu Stela Inspectoratul Teritorial de Muncă Bucureşti - Inspecţia Muncii

Lect.univ.drd.ing. Popescu Garibald Academia de Poliţie Al.I. Cuza- Facultatea de Pompieri

Plt.maj.jur. Prunea Marius Inspectoratul pentru Situaţii de Urgenţă Porolissum al

judeţului Sălaj

Abstract

The material shows some characteristic features

regarding to the manifestation of the causes of electric nature fires, some characteristic trails of tension in circuits.

Also, in the end, we show some causes and preventing and putting on fire measures.

1. Elemente generale privind cercetarea cauzelor de incendiu cu natură electrică

Experienţa relevă faptul că în majoritatea situaţiilor, în

spaţiile tehnologice şi construcţiile conexe acestora, afectate de incendii au avut loc inclusiv deteriorări ale instalaţiilor electrice, cum sunt scurtcircuitele, arderea siguranţelor fuzibile de protecţie, acţionarea unor elemente de protecţie prin relee,


108

topirea totală sau parţială a conductoarelor din cupru sau din aluminiu, arderea izolaţiilor, deteriorarea izolatorilor, modificări structurale la conductoarele prezente în zona afectată etc.

Cercetarea unei cauze de incendiu având natură electrică, trebuie să se bazeze pe argumente ştiinţifice, fiind astfel necesar să se analizeze fenomenele care au avut loc în instalaţia electrică şi care pot fi puse în evidenţă printr-o serie de urme prezente în zona incendiului.

Ipoteza iniţierii unui incendiu dintr-o cauză electrică nu trebuie pusă în discuţie, fără să existe elemente care să conducă la această concluzie; totodată, aceasta trebuie demonstrată, punându-se în evidenţă, motivele pentru care fenomenele care au avut loc în instalaţia respectivă nu sunt consecinţă spre exemplu, a efectului termic al incendiului pus în discuţie.

2. Aspecte care se urmăresc pe timpul cercetării incendiilor de natură electrică

În acest sens se au în vedere următoarele:

- identificarea circuitelor de curent electric ale instalaţiilor şi compararea acestora (existentul din teren) cu proiectele de execuţie şi schemele de conexiuni;

- stabilirea cu exactitate, a instalaţiilor şi echipamentelor de putere şi iluminat care în momentul generării unui incendiu se aflau sub tensiune, cât şi a celor nealimentate electric; - existenţa şi starea dispozitivelor de protecţie (siguranţe fuzibile, relee de protecţie etc.), corespondenţa acestora cu prevederile proiectelor şi normelor/standardelor de fiabilitate (originale, improvizate etc.); - starea elementelor de conexiune, conectare sau de întrerupere a alimentării cu energie electrică, montate în instalaţii (întreruptoare, contactoare etc.) şi evaluarea modificărilor constatate comparativ cu starea normală.


109

3. Urme caracteristice în circuitele alimentate cu energie electrică 3.1. Urme caracteristice privind existenţa tensiunii în circuitele electrice

Modificările observate pe suprafaţa elementelor de conexiune sau impurităţile depuse pe acestea, furnizează informaţii valoroase privind starea de conectare sau de deconectare de la tensiune a echipamentelor/instalaţiilor; spre exemplu, dacă pe restul filamentului unei lămpi electrice se identifică urme sudate de granule microscopice din resturi având conţinut din sticlă, rezultă că în momentul generării incendiului, lampa electrică se afla în stare de funcţionare; în caz contrar, dacă particulele de sticlă au muchiile ascuţite şi nu sunt sudate de filament, ele fiind prinse(conţinute) doar, între spirele acestuia, rezultă că lampa electrică nu se afla în stare de funcţionare, deci reţeaua corespunzătoare de alimentare cu energie electrică nu se afla sub tensiune.

Cercetarea optică se poate efectua prin mărirea la microscop a filamentului lămpii electrice de circa (20 ... 50) ori şi/sau utilizând tehnici de fotografiere specifice . 3.2. Urme caracteristice privind supraîncărcarea circuitelor

În cazul unui circuit supraîncărcat/supradimensionat, (cazul cel mai frecvent al alimentării rezistenţelor electrice de putere mare), conductoarele se încălzesc la temperaturi capabile să degradeze termic şi/sau să aprindă izolaţia unui conductor electric ;ca urmare, în aceste cazuri, la partea din interior, izolaţia electrică prezintă modificări structurale constând în deteriorarea sau chiar carbonizarea masei plastice.


110

3.3. Urme caracteristice cu privire la momentul apariţiei scurtcircuitului

Una dintre problemele care generează numeroase discuţii este, dacă scurtcircuitul electric stat la baza generării incendiului sau acesta a fost generat ca efect al temperaturilor ridicate realizate după iniţierea şi dezvoltarea acestuia.

Pentru soluţionarea acestei probleme trebuie să fie examinate resturile de conductoare colectate pentru a se stabili porţiunea circuitului pe care s-a produs scurtcircuitul, marcată prin apariţia unor perlări (marcă electrică).

La microscop se pot observa astfel, transformările fizico-chimice care indică prezenţa oxigenului, dacă închiderea circuitului a avut loc înainte de momentul apariţiei unui incendiu.

Dacă în structura metalului se constată modificări care implică doar prezenţa unor cantităţi extrem de mici de oxigen, rezultă că, scurtcircuitul s-a produs în cursul incendiului, în lipsă de oxigen, consumat în procesul arderii şi deci acesta, este considerat un efect sau consecinţă a incendiului.

Această metodă care relevă urmele unui scurtcircuit este aplicabilă atât în cazul curentului continuu cât şi în cel al curentului alternativ, fiind specifică numai conductoarelor din cupru.

Urmele de încălzire ale conductoarelor urmare unui scurtcircuit nu trebuie interpretate în mod izolat, ci numai cu luarea în consideraţie a mediului ambiant şi a capacităţii de ardere a materialului din acest mediu.

Pe parcursul investigaţiilor, este necesar să se utilizate şi acele date sau indicii care se pot evalua prin examinarea materialelor identice structural cu instalaţia sau conductorul electric avariat/deteriorat, în stare neutilizată, intactă.

Instalaţiile şi conductoarele electrice intacte trebuiesc considerate sub aspectul cercetării, drept etaloane, compararea lor cu materialele deteriorate constituind puncte de reper şi de verificare a demonstraţiei.


111

3.4 Incendii /explozii produse la transformatoarele electrice

Incendiile produse la transformatoarele electrice se datorează, în special, deteriorării izolaţiei şi producerii unor scurtcircuite.

Una dintre cauzele care se întâlnesc frecvent, în cazul incendiilor la transformatoarele de mare putere, o constituie deteriorarea izolatorilor de trecere (care se pot deteriora prin: crăpare, spargere, rupere etc.), care pot genera în consecinţă, producerea de arcuri electrice cu intensitate foarte mare, care pot genera perforarea cuvei şi deci, pot în consecinţă să aprindă/ inflameze uleiul mineral/vaporii de ulei mineral din transformator; în funcţie de mărimea transformatorului, cantitatea de ulei mineral, variază de la câteva tone până la cantităţi de ordinul zecilor de tone.

Se întâlnesc cazuri de producere a unor scurtcircuite între spirele transformatoarelor, prin aceasta generându–se astfel, încălzirea excesivă a uleiului mineral din transformator, dilatarea fizică a acestuia, deteriorarea parţială sau totală a cuvei şi ulterior aprinderea/inflamarea vaporilor de ulei mineral, care generează în majoritatea cazurilor, explozia transformatorului

În asemenea cazuri, de regulă, în incendiu/explozie sunt implicate doar transformatoarele şi conductoarele vecine cu probabilitate redusă de propagare/dezvoltare a unui eventual eveniment spre zonele conexe transformatoarelor, datorită faptului că aceste zone sunt amplasate la distanţe de siguranţă mare, sau sunt protejate prin elemente de construcţie la eventuala acţiune a unui incendiu.

Stabilirea cauzei de incendiu în asemenea situaţii este relativ simplă, datorită faptului că în incendiu/explozie este implicat numai transformatorul.


112

4. Incendii datorate deteriorării instalaţiilor electrice de alimentare a consumatorilor Fenomenele întâlnite frecvent (cu probabilitate mai mare)sunt scurtcircuitele şi supraîncălzirile locale.

4.1 Incendii datorate producerii unor scurtcircuite electrice

În cazul producerii unui scurtcircuit electric, datorită intensităţii curentului electric generat, în arcul electric, se dezvoltă temperaturi circa (2000...5000) °C.

Arcul electric, prin cantitatea de căldura mare dezvoltată, poate să producă atât topirea metalelor (Cu, Al, Fe), cât şi aprinderea materialelor combustibile aflate la vecinătăţi.

În general, un scurtcircuit electric generat dintr-o instalaţie electrică oarecare, este contraacţionat rapid de elementele de protecţie (siguranţe şi relee), înainte de aprinderea elementelor combustibile posibil existente la vecinătăţi.

Incendiile se pot iniţia de la scurtcircuite electrice, în cazurile, în care, elementele de protecţie nu sunt corespunzătoare, (siguranţe improvizate, relee reglate necorespunzător, protecţii eliminate etc.).

În cazul cercetării unor astfel de cauze, este necesar să se aibe în vedere, o serie de aspecte, ca de exemplu: - punerea în evidenţă a circuitelor pe care s-au găsit urme specifice de scurt-circuit (conductoare lipite, perlări – mărci electrice); - existenţa şi starea siguranţelor (arse, nearse, calibrate, necalibrate etc.); - conformitatea cu schema instalaţiei electrice din proiect; - existenţa unor modificări ulterioare şi/sau improvizaţii specifice; - dacă un scurtcircuit generat pe un circuit de alimentare poate iniţia aprinderea unor materiale combustibile din zonele vecine (generarea unui scurtcircuit electric pe conductoarele protejate


113

cu ţeavă de protecţie şi eliminate de protecţia corespunzătoare, nu poate iniţia aprinderea materialelor combustibile la vecinătăţi).

4.2 Incendii produse datorită supraîncălzirilor locale

Multe dintre incendiile generate, se datorează

supraîncălzirilor locale; acestea se produc din mai multe motive:

- îmbinări necorespunzătoare între diferitele elemente ale instalaţiilor electrice (răsuciri în loc de cleme, îmbinări directe între materiale electrice cum sunt aluminiul şi cuprul etc.);

- supraîncărcarea circuitelor sau a altor elemente din instalaţiile electrice, peste limitele admise;

- micşorarea unor secţiuni ale elementelor conductoare prin deteriorări mecanice, răsuciri/torsionări ale conductoarelor (cablurilor) peste limitele admise etc.;

- creşterea consumului unor receptoare cu mult peste valorile nominale admise funcţionării în suprasarcină (patinarea unei curele de transmisie pe tamburul unui motor, deteriorarea unui rulment la o pompă etc.).

Cele mai frecvente incendii din această categorie se generează la depăşirea limitei curenţilor admişi pentru funcţionarea în regim normal, pentru unele elemente din circuit. (supraîncălzirea bornelor prizelor sau stekerelor peste limitele admise); în asemenea situaţii, bornele se încălzesc, izolaţia (în special cea din p.v.c.) se degradează termic, vaporii generaţi se pot aprinde, rezultatul fiind în consecinţă cu mare probabilitate aprinderea materialelor din zonă (covoare, linoleum, parchet, mobilă etc.).

De remarcat că, în unele cazuri, siguranţele au rămas nearse, întrucât izolaţia carbonizată a format un strat izolator care nu a permis apariţia scurtcircuitului. Asemenea incendii se produc cel mai frecvent în locuinţele de tip familial, la utilizarea incorectă a caloriferelor electrice, boilerelor, aerotermelor etc.


114

4.3. Incendii datorate receptoarelor electrice. 4.3.1. Incendii generate de aparatele de încălzit

Dintre acestea, cele mai frecvente cazuri sunt situaţiile

generate de aparatele electrice de încălzit (calorifere, reşouri, boilere etc.) puse în funcţiune şi exploatate în condiţii necorespunzătoare:

- improvizaţii electrice la alimentarea cu energie electrică;

- exploatarea acestor aparate fără asigurarea unor distanţe de siguranţă în raport cu materialele combustibile existente la vecinătăţi;

- defecţiuni tehnice (blocare ventilatoare, defectare termostate etc.).

De obicei, la cercetarea cauzelor de incendiu, în asemenea situaţii, aparatele respective sunt găsite în focarul incendiului, conectate la circuitele electrice, însă, există cazuri când, pentru acoperirea unor nereguli cu conotaţii juridice uneori majore, astfel de receptoare/aparate electrice, sunt sustrase din zonele incendiate; punerea în evidenţă a funcţionării lor şi a faptului că acestea au constituit în realitate sediul fenomenelor electrice se poate realiza prin: cercetarea circuitelor electrice, eventualelor siguranţe arse/deteriorate concomitent cu declaraţiile martorilor etc.

4.3.2 Incendii generate de corpurile de iluminat echipate cu lămpi cu incandescenţă

Corpurile de iluminat echipate cu lămpi, cu incandescenţă (becuri etc.) pot genera aprinderea unor materiale combustibile, atunci când acestea sunt depozitate sau ajung accidental în apropierea lor; temperatura balonului lămpilor clasice cu incandescenţă sau cu halogeni, poate atinge (100... 400) °C pentru lămpi uzuale de (25...200) W.


115

4.3.3 Incendii generate de corpurile de iluminat echipate cu lămpi fluorescente

Corpurile de iluminat echipate cu lămpi fluorescente

constituie cauze de incendiu prin explozia condensatoarelor care sunt conţinute în construcţia acestora sau prin încălzirea conductoarelor legate necorespunzător în soclurile tuburilor fluorescente.

De exemplu cauza exploziei unui condensator din corpul de iluminat al unei lămpi fluorescente de 20 W, se poate datora îmbătrânirii în timp a electrolitului din condensator, care la o supratensiune poate determina producerea unui scurtcircuit în condensator şi explozia ulterioară a acestuia.

5. Elemente de fenomen cu privire la scurtcircuite.Măsuri/cerinţe/interdicţii

Scurtcircuitul electric se produce atunci când izolaţia dintre

două conductoare ale unei reţele sau ale unui aparat se degradează şi între care există o diferenţă de potenţial, acestea putând ajunge în contact unul cu celălalt sau când izolaţia unui conductor aflat sub tensiune faţă de pământ se degradează.

Curentul care trece prin circuitul astfel format se numeşte curent de scurtcircuit şi este foarte mare în comparaţie cu valoarea nominală nI a curentului electric care este suportată de conductoarele unei instalaţii în regim normal de funcţionare.

Fie cazul unui circuit electric simplu pentru care teorema lui Ohm se scrie Z/UI = , relaţie independentă de tipul consumatorului, care în condiţiile unui regim normal de funcţionare determină o valoare I a curentului care parcurge circuitul şi care trebuie să îndeplinească condiţia ( ]nI,0I ∈

Această situaţie se realizează în mod practic, prin dimensionarea circuitului, pentru care la o valoare fixată a impedanţei Z, corespund valori ale curentului I din circuit, proporţionale cu valoarea tensiunii aplicate. Prin urmare


116

curentul I trebuie să aibă valori cel mult egale cu nI , valoarea curentului nominal fiind valoarea de dimensionare a circuitului electric.

Dacă din diverse motive apare un scurcircuit, valoarea curentului care parcurge noul circuit format are valori ridicate, descrise de relaţia:

nscsc II ,II >>= , (1)

care semnifică faptul că I atinge, în acest caz, valoarea scI , care

reprezintă o valoare mult mai mare decât valoarea nI a curentului care străbate circuitul în condiţii normale de funcţionare, când impedanţa Z a elementelor din circuit are o anumită valoare finită, deoarece scurtciruitul este determinat de o impedanţă electrică, practic nulă (foarte redusă).

Valorile ridicate ale curenţilor de scurtcircuit generează degajări de căldură în circuitele electrice pe care le parcurg (efect Joule-Lenz), forţe electrodinamice care pot duce la distrugerea diferitelor elemente ale unor instalaţii ca de exemplu: izolatoare de susţinere etc.

Valorile curenţilor de scurtcircuit depind de: - puterea surselor care alimentează circuitele respective; - distanţa dintre sursă şi locul unde are loc scurtcircuitul (relevantă în acest caz este impedanţa echivalentă Zech a circuitului respectiv; - perioada de timp în care scurtcircuitul acţionează ca fenomen; - tipul scurtcircuitului (monofazat, bifazat, trifazat).

Dintre cauzele care pot genera scurtcircuite enumerăm:

- deteriorarea izolaţiilor instalaţiilor electrice prin îmbătrânire, prin utilizarea în condiţii normale de exploatare, solicitări mecanice etc.; - ruperea/deteriorarea conductoarelor liniilor electrice aeriene (L.E.A.) sub acţiunea unor sarcini determinate de fenomene naturale (vânt, gheaţă pe conductoare etc.); - executarea unor manevre greşite de către personalul de exploatare;


117

- contactul accidental al păsărilor, rozătoarelor etc. cu elemente ale unor instalaţii aflate sub tensiune.

Scurtcircuitul poate deveni sursă de iniţiere a unor incendii /explozii în condiţii cum sunt:

- montarea instalaţiilor electrice direct pe elemente combustibile şi nerespectarea distanţelor faţă de acestea sau depozitarea de materiale combustibile în apropierea circuitelor electrice; - supradimensionarea elementelor de protecţie şi în special a siguranţelor electrice; - suprasolicitarea instalaţiilor electrice prin utilizarea de consumatori cu puteri care depăşesc valorile calculate prin proiecte, pentru reţelele destinate consumatorilor casnici; - nesupravegherea unor instalaţii, procese tehnologice etc., în care sunt utilizate echipamente electrice (depăşirea unor temperaturi, tensiuni, presiuni etc.); - etanşarea necorespunzătoare a echipamentelor electrice faţă de condiţiile speciale impuse de norme (medii: explozive, corozive etc.), la cutii de borne, corpuri de iluminat, motoare electrice, tablouri de distribuţie etc., permiţându-se astfel extinderea unor eventuale defecţiuni şi în afara acestora (de exemplu: amorsarea unui mediu exploziv de la un arc electric produs într-un întrerupător neetanş); - pozarea cablurilor, circuitelor electrice şi a aparatelor neprotejate corespunzător mediului în spaţii în care se acumulează vapori inflamabili, gaze inflamabile, pulberi/părafuri etc.; - executarea de improvizaţii la circuitele electrice, precum şi instalarea sau înlocuirea unor echipamente sau accesorii electrice cum ar fi: întreruptoare, prize, dulii, corpuri de iluminat etc. de către persoane neautorizate.

Pentru a preîntâmpina astfel de evenimente este necesar să se asigure următoarele cerinţe:

- utilizarea doar a instalaţiilor, utilajelor, aparatelor şi echipamentelor electrice corespunzătoare;


118

- folosirea instalaţiilor, utilajelor, aparatelor şi echipamentelor electrice protejate corespunzător pentru mediile în care funcţionează (normal, etanşe la praf, antiex, etanşe la umezeală etc.); - scoaterea de sub tensiune a consumatorilor electrici la terminarea activităţilor (după caz şi a instalaţiilor de alimentare a acestora); - menţinerea în stare de funcţionare a sistemelor de protecţie ale instalaţiilor electrice; - executarea reparaţiilor, reviziilor, modernizărilor şi întreţinerilor numai de către personal autorizat; - evitarea efectelor mecanice (striviri, loviri etc.) a echipamentelor, aparatelor şi cablurilor electrice; - efectuarea periodică de controale tehnice; - dotarea cu instalaţii şi mijloace de stingere a incendiilor, precum şi a echipamentelor de protecţie.

Dintre interdicţiile care trebuie avute în vedere amintim următoarele:

- reducerea gradului de protecţie constructiv prin: descompletări, neetanşări, deteriorări, dezizolări etc.; - utilizarea radiatoarelor şi a altor mijloace de încălzire în spaţii cu pericol de incendiu; - suspendarea corpurilor electrice de iluminat direct de conductoarele de alimentare; - montarea la corpurile de iluminat a unor filtre de lumină (abajururi) improvizate din hârtie, carton, folie de polietilenă şi alte materiale combustibile; - aşezarea pe utilaje şi aparatele electrice a unor materiale combustibile sau necurăţarea de pe acestea a depunerilor de scame, praf/pulberi combustibile etc.; - depozitarea materialelor şi substanţelor combustibile în încăperi speciale de cabluri electrice, de aparate electrice, transformatoare, tablouri electrice, baterii de acumulatoare etc.; - depăşirea temperaturilor maxime admise la motoarele electrice şi la utilajele aflate în stare de funcţionare;


119

- păstrarea/ depozitarea deşeurilor textile îmbibate cu uleiuri în încăperile de cabluri şi echipamente electrice; - folosirea aparatelor electrice (fiare de călcat, radiatoare etc.) fără luarea măsurilor de izolare termică faţă de materialele combustibile.

Bibliografie: [1] Dumitrana, T., Popescu, G. – Scurtcircuitul cauză de incendiu, Revista „Alo, 981!”, nr. 46/1996. [2] Crăciun, I., Calotă, S., Lencu, V. – Stabilirea şi prevenirea cauzelor de incendiu, Editura Tehnică, Bucureşti, 1999.


120

RISCUL DE INCENDIU/EXPLOZIE GENERAT DE

DESCĂRCĂRILE ELECTROSTATICE ÎN PROCESE TEHNOLOGICE DIN AGRICULTURĂ

Prof. univ.dr.ing. Nicolae GOLOVANOV, Universitatea Politehnică Bucureşti- Facultatea de Energetică

Conf.univ. dr. ing. Eleonora DARIE, Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti- Facultatea de Instalaţii

lect.univ. drd. ing. mr. Garibald POPESCU, Academia de Poliţie Alexandru Ioan Cuza - Facultatea de Pompieri

Col.drd.jur. Mihai BENGA, Slt. ing. Mihai–Ionuţ VÂSCU,

Inspectoratul pentru Situaţii de Urgenţă Banat al judeţului Timiş

Abstract In agriculture often occur incidents like fires and

explosions who can generate important materials and human loss.

The article point out a series of general and specific measure concerning fire prevention, as well as some values of minimum ignition energy for a series of powders used in agriculture.

1. Caracteristici de explozie ale pulberilor/prafurilor Proprietăţile explozive ale pulberilor/prafurilor depind în

principal de: dimensiunea particulelor, compoziţia fizico-chimică, caracteristicile mediului ambiant etc.[2],[5],[6],[7].

Particulele de praf/pulbere pot să se încarce electrostatic datorită următoarelor procese şi/sau operaţii tehnologice:

- frecarea de suprafeţe solide (valţuri, site etc.); - lovirea şi frecarea particulelor între ele;


121

- ciocnirea sau ataşarea de particule ionizate din mediul înconjurător. Dimensiunea particulelor de praf/pulbere are o influenţă

deosebită asupra caracteristicilor acestora, din punctul de vedere al încărcării electrostatice. În mod obişnuit, particulele cu diametrul sub 0,1 µm constituie fumul; particulele cu diametrul între (0,1... 10) µm constituie norii de praf, forţele de gravitaţie nefiind suficient de mari pentru depunerea la sol; particulele cu diametrul cuprins între (10...20) µm, iar după unii autori (10...850) µm, constituie praful (pulberea) caracterizat prin faptul că se depune la sol[5],[7].

Aprinderea dispersiei de praf/pulbere este funcţie de concentraţia acesteia în aer; pentru o concentraţie superioară unei valori minime, datorită distanţelor corespunzătoare dintre particule, este posibilă aprinderea particulelor una de la alta şi deci propagarea explozivă a procesului.

Concentraţia minimă, element important la aprecierea riscului de explozie, prezintă valori în limite largi, determinate de: neuniformitatea particulelor ca dimensiune, umiditatea mediului, caracterul sursei de aprindere, caracteristicile mediului.

Prezenţa unei substanţe volatile, în mediul care conţine praf/pulbere, conduce la creşterea probabilităţii de aprindere, atât prin reducerea semnificativă a energici minime necesară pentru aprindere, cât şi prin accelerarea procesului de ardere.

Umiditatea este un alt factor care reduce probabilitatea de aprindere, prin consumul de energie necesar încălzirii particulelor de apă.

Analiza incidentelor datorate dispersiilor de praf/pulbere pune în evidenţă faptul că cele mai periculoase, din punctul de vedere al riscului de explozie, sunt pulberile şi dispersiile de praf din industria morăritului (prafuri de cereale şi făină).

Principalele surse de natură electrică care pot conduce la aprinderea dispersiilor de prafuri/pulberi sunt scurtcircuitele electrice, şi descărcările electrice determinate de electricitatea statică.


122

În industria de morărit, încărcări electrostatice periculoase pot fi generate şi în cazul următoarelor procese şi operaţii tehnologice: antrenarea cu viteză mare a echipamentelor specifice, utilizând curele de transmisie; transportul pneumatic al produselor; operaţii de concasare, sfărâmare şi măcinare; operaţii de cernere a produselor.

Datele experimentale au pus în evidenţă faptul că incidentele din industria morăritului au avut loc numai pentru prafuri/pulberi având rezistivitate peste 108 m⋅Ω şi umiditate relativă a mediului ambiant sub 65% [3].

2. Încărcări electrostatice la vehicularea

pulberilor/prafurilor agricole

Particulele de pulberi/prafuri din materiale dielectrice se încarcă electrostatic prin frecare cu pereţii din metal sau material plastic ai conductelor (recipientelor). Procesele de încărcare electrostatică sunt deosebit de intense la vehicularea pneumatică a pulberilor/prafurilor, având în vedere că un mare număr de particule iau contact cu pereţii conductelor.

Dacă se consideră că particulele sunt sferice, iar mediul se află la presiune atmosferică, aceasta poate acumula o sarcină superficială cel mult egală cu maxfσ [5]:

2612i0maxf m/C2610310842,8E µ≅⋅⋅⋅=⋅ε=σ − ,

în care s-a considerat că intensitatea câmpului electric nu poate depăşi valoarea m/V103E 6

i ⋅= , la care începe descărcarea corona în aer. Determinările experimentale au pus în evidenţă faptul că sarcina superficială a unei particule nu poate depăşi valoarea de 10µC/m2 (datorită formei care nu este perfect sferică).

La acumularea particulelor încărcate, într-un recipient, intensitatea câmpului electric în zonă poate depăşi cu mult valoarea limită iE dacă nu ar fi generate descărcări corona. Dacă se consideră că n particule, fiecare de rază r, încărcate cu sarcină superficială Mσ , formează prin acumulare o sferă de


123

rază R, sarcina electrică q din interiorul sferei de rază R, mărginită de suprafaţa (Σ) este[5]:

2maxf r4nq ⋅π⋅⋅σ⋅= . (1)

Pentru configuraţia rezultată, din legea fluxului electric se obţine: 2

maxfM0 r4ndsE ⋅π⋅⋅σ⋅=⋅⋅ε∫Σ

. (2)

Prin efectuarea integralei, rezultă expresia intensităţii câmpului electric ME , pe suprafaţa exterioară a sferei de rază R:

2

2

0

maxf

20

2maxf

M R

rn

r4

r4nE ⋅

ε

σ⋅=

⋅π⋅⋅ε

⋅π⋅⋅σ⋅= . (3)

Dacă se consideră că Rr << , astfel încât particulele ocupă practic complet volumul sferei de rază R, se obţine:

3

R4

3

r4n

33 ⋅π⋅=

⋅π⋅⋅ , (4)

sau

3

3

r

Rn = . (4)

Dacă se introduce relaţia (5) în (3) rezultă:

r

REE iM ⋅= . (6)

Relaţia (6) pune în evidenţă faptul că, prin aglomerare, intensitatea câmpului electric ar putea depăşi valoarea iE , şi

deci este posibilă iniţierea unei descărcări electrice în zonă. În cazurile practice, acumularea particulelor se face sub

formă conică (fig. 1).


124

Fig. 1. - Acumularea particulelor sub formă

conică într-un recipient.

Intensitatea maximă a câmpului electric rezultă în vârful acumulării, unde poate fi depăşită intensitatea iniţială iE ; în acest caz, se dezvoltă procese de ionizare, în urma cărora sarcinile pozitive rezultate în aer vor neutraliza sarcinile din vârful acumulării, iar sarcinile negative din spaţiu vor contribui la intensificarea câmpului electric în apropierea vârfului. Valoarea câmpului electric poate depăşi rigiditatea dielectrică a mediului gazos, determinând astfel apariţia descărcării corona. În acest mod, descărcarea electrică locală, iniţiată în vârful acumulării, se propagă treptat spre marginea recipientului.

Dacă recipientul nu este legat la pământ, sarcinile electrice ale pulberii ajung treptat la pereţii acestuia, conducând la încărcarea sa electrică faţă de pământ şi la posibilitatea apariţiei în exteriorul recipientului a unei descărcări electrice în instalaţiile fixe. În mod uzual, toate elementele metalice sunt conectate la priza de legare la pământ. Încărcarea cu pulberi a unor recipiente mobile (cisterne, butoaie etc), care nu sunt conectate la pământ (datorită nerespectării măsurilor de protecţie împotriva incendiilor la locurile de muncă), poate conduce la formarea unei cantităţi de sarcină electrică până la valori, la care, pot să se dezvolte descărcări electrice în zonă.


125

Cantitatea de sarcină acumulată pe suprafaţa recipientului depinde în mare măsură de rezistenţa sa de izolaţie (chiar dacă recipientul nu este legat la pământ, el prezintă o rezistenţă de izolaţie care nu este infinită). Dacă, de exemplu, rezistenţa de izolaţie are valoarea sub 106Ω, iar capacitatea electrică faţă de pământ a recipientului este sub 1000pF rezultă o constantă de timp T, de descărcare, egală cu[1],[5],[8]: s101010CRT 396 −− =⋅=⋅= , (7) ceea ce face să nu fie posibilă încărcarea electrică a recipientului, până la valori periculoase.

3. Măsuri pentru limitarea şi controlul riscurilor de incendiu/explozie. Mijloace de protecţie pentru instalaţii şi utilaje conexe, care în timpul funcţionării pot genera încărcări electrostatice

Pentru limitarea şi controlul riscurilor determinate de apariţia încărcărilor electrostatice periculoase pe durata proceselor tehnologice este necesar să se adopte următoarele măsuri[5],[7],[8]: - toate echipamentele, conductele şi utilajele prin care se vehiculează substanţe, la care pot rezulta încărcări cu sarcină electrică, vor fi legate la pământ în conformitate cu prevederile standardelor şi reglementărilor în vigoare; vor fi legate, de asemenea, la pământ toate părţile metalice ale echipamentelor electrice (carcase, motoare, aparataj, tablouri etc. precum şi construcţiile metalice conexe), care în mod normal nu sunt sub tensiune, dar care accidental ar putea ajunge în această situaţie; - în zonele cu risc de incendiu/explozie se interzice exploatarea instalaţiilor cu elemente metalice nelegate la pământ sau cu legături defecte ori necorespunzătoare din punctul de vedere al rezistenţei electrice; - la stabilirea măsurilor de protecţie împotriva încărcărilor cu sarcină electrică, se au în vedere particularităţile procesului de producţie (în scopul stabilirii unor soluţii adecvate de prevenire


126

a acumulărilor de sarcini electrice), precum şi pentru neutralizarea sarcinilor produse (prin dispozitive adecvate, existente sau create în acest scop), în vederea reducerii acumulărilor de sarcină electrică până la valori care să nu determine descărcări electrice periculoase; - este interzisă utilizarea de către personalul de exploatare şi întreţinere a îmbrăcămintei (inclusiv a lenjeriei de corp) din mătase, fibre sintetice sau lână, în încăperi sau spaţii unde pot fi generate pulberi/prafuri combustibile, care în amestec cu aerul pot determina incendii/explozii; - în zonele cu risc de incendiu/explozie, nu se admite utilizarea transmisiilor cu curele plane; benzile transportoare din materiale cu conductivitate electrică redusă, sunt admise numai dacă sunt în execuţie antistatică; instalarea de neutralizatoare cu perii pentru neutralizarea sarcinilor electrice de pe curelele de transmisie, în zonele cu risc de incendiu/explozie, poate fi acceptată numai după o analiză punctuală a condiţiilor specifice din zonă; - în toate cazurile, când atmosfera poate să conţină gaze/vapori în concentraţii explozive, este permisă folosirea curelelor de transmisie, cu condiţia ca acestea să fie în construcţie antistatică omologată; la curelele de transmisie ale utilajelor nu se admite patinarea acestora (după caz, se vor utiliza dispozitive mecanice speciale în acest scop: glisiere, role de întindere etc.); - pentru a evita procesele de încărcare prin inducţie electrostatică, trebuie adoptate măsuri pentru ca în apropierea benzilor transportoare şi a curelelor de acţionare să nu se afle piese metalice; - utilizarea produselor combustibile volatile (benzină etc.) pentru spălarea hainelor din lână, mătase şi fibre sintetice, spălarea pe mâini, precum şi a sculelor, agregatelor, pieselor etc, este interzisă; - în toate cazurile în care legarea la pământ este un mijloc de protecţie eficient împotriva riscurilor determinate de electricitatea statică, se recomandă utilizarea acestei metode


127

având în vedere simplitatea, siguranţa sa şi costurile reduse ale acesteia; - toate utilajele acţionate, care nu sunt amplasate pe suport metalic comun cu unităţile lor de acţionare, vor fi conectate cu un conductor de legătură la pământ; astfel, pompele acţionate electric, plasate pe suport metalic comun cu motorul electric, care este legat la priza de pământ nu necesită o conexiune separată la priza de pământ; - circulaţia pe rezervoare sau pardoseli metalice se va face numai cu încălţăminte care prin lovire sau frecare nu generează scântei sau sarcini electrice; - dacă spaţiile de lucru sunt dotate cu instalaţii electrice, utilaje etc., acestea vor fi executate în construcţie „antiex”; - în cazurile când construcţiile şi/sau utilajele din zonele de lucru impun protecţia împotriva descărcărilor sub formă de trăsnet, sistemele corespunzătoare de protecţie se vor realiza conform normativului I – 20 şi a normativului ID – 17; - periodic se vor efectua determinări pentru valorile rezistenţelor de dispersie ale prizelor de pământ şi a continuităţii la instalaţiile electrice, numai de către personal autorizat în acest sens.

4. Măsuri de prevenire a incendiilor/exploziilor la transportul pneumatic al substanţelor combustibile pulverulente

La transportul pneumatic al substanţelor pulverulente,

precum şi în instalaţiile de ventilaţie, aerisire, desprăfuire, datorită proceselor de frecare dintre particule sau între particule şi pereţii conductelor, pot să apară intense procese de încărcare electrostatică a pulberilor/prafurilor aspirate sau refulate, a conductelor, filtrelor etc. şi posibilitatea dezvoltării de descărcări electrice între părţile conductoare (inclusiv între flanşele din metal şi personalul de deservire); în cazul în care mediul de lucru prezintă risc de incendiu sau de explozie, sunt necesare următoarele măsuri[5]:


128

- la utilizarea conductelor (canalelor) de ventilaţie având structură din material plastic, se vor utiliza, de regulă, flanşe confecţionate din acelaşi material; flanşele din metal de la conductele din material sintetic, vor fi conectate la priza de pământ; - conductele de ventilaţie, confecţionate din metal, vor fi conectate la priza de pământ şi nu se vor monta tronsoane confecţionate din material izolator între tronsoanele metalice (acolo unde acest lucru nu este posibil, se vor executa legături sau punţi de echipotenţializare); - conductele din material izolant nu vor fi vopsite în exterior cu vopsea bună conducătoare de electricitate şi nu vor fi înfăşurate cu materiale conducătoare; în caz contrar, este posibilă acumularea de sarcini electrice pe partea interioară a acestora; - la sistemele de aerisire şi desprăfuire de la filtrele din instalaţiile de producţie, părţile metalice (suporţii, carcasa, inelul de dilatare etc.) vor fi conectate la priza de pământ; - în cazul când pe traseele (tubulaturile) de exhaustare sau ventilaţie se utilizează burdufuri din materiale textile, plastice etc. se vor executa sisteme de echipotenţializare între părţile bune conducătoare de electricitate; - periodic se vor executa determinări pentru valorile rezistenţelor de dispersie ale prizelor de pământ aferente echipamentelor din zonă şi a continuităţii la instalaţiile electrice, numai de către personal autorizat în acest sens.

5. Măsuri de prevenire a incendiilor/exploziilor pentru utilaje şi instalaţii utilizate în procesele şi operaţiile tehnologice

Pentru limitarea şi controlul riscurilor de încărcare electrostatică a utilajelor şi instalaţiilor care asigură prelucrarea şi depozitarea materialelor inflamabile (lacuri, solvenţi, etc.) este necesar să se adopte următoarele măsuri[4],[5],[7],[8]:


129

- utilajele, instalaţiile şi dispozitivele pentru procesele în care pot să apară acumulări periculoase de sarcină electrică vor fi executate din materiale bune conducătoare de electricitate; - elementele metalice ale instalaţiilor de ventilaţie (canale de ventilaţie, ventilatoare, cicloane etc.) se vor lega obligatoriu la pământ în cazul în care există posibilitatea acumulării de electricitate statică pe acestea; - pentru utilajele cu suprafeţe emailate şi pentru cele metalice la care pe pereţii interiori se pot forma sedimente din substanţe neconductoare (gudroane, pelicule din masă plastică etc.), legarea la pământ nu reprezintă un mijloc de protecţie eficient, acesta fiind necesar; în aceste cazuri, în funcţie de condiţiile procesului tehnologic, trebuie să fie adoptate şi alte măsuri de protecţie; - asigurarea protecţiei împotriva riscurilor de accident prin electrocutare, constituie situaţii conexe cu protecţia împotriva riscurilor de incendiu/explozie şi determină, pentru rezistenţele de dispersie ale prizelor de pământ, următoarele valori extreme: - maxim 4Ω, pentru instalaţiile electrice de joasă tensiune; - maxim lΩ, pentru cazurile în care prizele de pământ sunt comune pentru instalaţiile de joasă tensiune, medie tensiune şi pentru paratrăsnet; - maxim 10Ω , pentru instalaţiile de paratrăsnet (priză artificială); - maxim 5Ω, pentru instalaţiile de paratrăsnet (priză naturală); - legăturile electrice pentru egalizarea potenţialelor, condiţiile privind realizarea acestora, precum şi rezistenţele de dispersie ale prizelor de pământ corespunzătoare instalaţiilor electrice de protecţie, inclusiv pentru descărcările sub formă de trăsnet, se corelează având în vedere prevederile normativelor NP - I7, ID - 17, I - 20 şi a standardelor în domeniu; - este obligatorie determinarea periodică a valorilor rezistenţelor de dispersie ale prizelor de pământ aferente echipamentelor şi a continuităţii la instalaţiile electrice, numai de către personal autorizat în acest sens.


130

6. Măsuri de prevenire a incendiilor pentru instalaţii de ventilaţie şi transport pneumatic

Pentru limitarea şi controlul riscurilor de încărcare

electrostatică a instalaţiilor de ventilaţie şi transport pneumatic, din zonele cu risc de incendiu/explozie, este necesar să se adopte următoarele măsuri[5]: - încăperile în care se degajă substanţe explozive trebuie să fie prevăzute cu ventilaţie naturală şi/sau ventilaţie mecanică, care să permită evacuarea gazelor, vaporilor, prafurilor, pulberilor etc. astfel încât la exploatarea normală să se evite posibilitatea de acumulare a acestora; - prizele de ventilaţie pentru aer vor fi prevăzute cu sisteme de protecţie care să evite pătrunderea unor corpuri străine; - paletele exhaustoarelor de la instalaţiile care vehiculează vapori inflamabili, vor fi executate constructiv din materiale neferoase (bronz, alamă, aluminiu); - nu se admite funcţionarea instalaţiilor de transport pneumatic fără asigurarea legării la pământ a carcaselor metalice ale ventilatoarelor, tubulaturilor şi cicloanelor, pentru a asigura scurgerea acumulărilor de sarcină electrică; - pornirea instalaţiei de ventilaţie se va executa înainte de punerea în funcţiune a instalaţiilor tehnologice şi se va opri respectându-se timpii minimi prevăzuţi de normele specifice de protecţie împotriva incendiilor; - periodic se vor executa determinări pentru rezistenţele de dispersie ale prizelor de pământ aferente echipamentelor şi a continuităţii la instalaţiile electrice, numai de către personal autorizat în acest sens.

7. Recepţia şi verificarea instalaţiilor electrice din zonele cu risc de incendiu/explozie

Verificarea instalaţiilor electrice din zonele cu risc de incendiu/explozie are ca scop să stabilească[4],[5]: - dacă instalaţiile corespund tehnic prevederilor din standardele şi normativele în vigoare referitoare la aceste zone;


131

- dacă instalaţiile sunt corespunzătoare din punct de vedere al protecţiei: „antiex”, „etanş la praf” etc.

Verificarea instalaţiilor electrice din zonele cu risc de incendiu/explozie se face: - înainte de punerea în stare de funcţionare; - după modificări aduse instalaţiei electrice sau instalaţiei tehnologice, dacă prin acestea se modifică unele caracteristici ale zonei; - periodic, la intervale determinate de timp (în funcţie de condiţiile locale) conform normativelor în vigoare; această verificare se referă în principal la determinarea rezistenţei electrice de dispersie a prizelor de pământ.

Verificarea instalaţiilor electrice din aceste zone se execută numai de către personal autorizat, iar la baza verificării trebuie să stea proiectul tehnic şi planul de zonare, cu marcarea elementelor necesare (zonele cu risc de explozie etc).

Pentru toate instalaţiile electrice este necesar să se verifice: - starea legăturilor la priza de pământ a echipamentelor şi utilajelor tehnologice ca şi a şuntărilor la flanşe (dacă este cazul); - starea conexiunilor electrice pentru a pune în evidenţă eventualele legături imperfecte care se pot încălzi la trecerea curentului electric de lucru; - rezistenţa electrică de izolaţie a circuitelor electrice pentru a identifica eventualele defecte de izolaţie cu posibilitatea apariţiei unor scurtcircuite însoţite de arc electric; - reglarea corectă a protecţiilor pentru a asigura separarea sigură, selectivă şi în cel mai scurt timp a defectelor din circuitele electrice; - existenţa, starea tehnică (fizică) şi modul de montare a capacelor la aparate, la doze, la corpurile de iluminat ete.; - etanşarea adecvată a intrărilor în carcasele echipamentelor electrice; - posibilitatea apariţiei unor încălziri anormale sau a unor vibraţii peste limitele admise.

Recepţia instalaţiilor electrice din zonele cu risc de incendiu/explozie se poate face numai după executarea


132

întregului set de probe şi verificări impuse de legislaţie, precum şi a măsurătorilor privind rezistenţele de dispersie ale prizelor de pământ (valori certificate prin buletine de încercare). La recepţie, este necesară verificarea criteriilor de alegere, de către proiectant, a caracteristicilor echipamentelor electrice, precum şi prescripţiile referitoare la realizarea instalaţiilor electrice din aceste zone.

Bibliografie

[1] Golovanov, N., Popescu, G. – Elemente teoretice privind încărcarea cu electricitate statică în industrie, Conferinţa de Electrostatică, Cluj, 1996. [2] Florea, M. – Exploziile pulberilor prafurilor combustibile, Buletinul Pompierilor, nr.2, Editura Ministerului de Interne, 1987. [3] Golovanov, N., Popescu, G. – Fenomene de încărcare electrostatică în industrie, ca surse de incendii şi explozii, Alo, 981!, nr.8(52), 1996. [4] *** STAS 12604/5 - 1990 - Instalaţii electrice fixe. Prescripţii de proiectare, execuţie şi verificare. [5] Golovanov, N., Popescu, G., Dumitrana T., Coatu, S. – Evaluarea riscurilor generate de descărcări electrostatice, Editura Tehnică, Bucureşti, 2000. [6] *** O.M.I. nr. 108/01 august 2001, pentru aprobarea Dispoziţiilor generale privind reducerea riscurilor de incendiu generate de încărcări electrostatice – D.G.P.S.I.- 004. [7] Golovanov, N., Toader, C., Postolache, P., Popescu, G. – Riscul de incendiu/explozie datorat descărcărilor electrostatice în procese tehnologice din agricultură, Simpozionul Ştiinţific Internaţional al Universităţii Agrare de Stat din Moldova, (7-8) octombrie, Chişinău, 2003. [8] Popescu, G., Vâscu, M.I. - Riscul de incendiu/explozie datorat descărcărilor electrostatice în procese tehnologice din industria alimentară Sesiunea SIGPROT-2004, studenţi, 14 mai 2004, Bucureşti, Editura Printech, 2004.


133

RISCURI GENERATE DE IMPACTUL INSTALAŢIILOR

ELECTRICE ASUPRA MEDIULUI ŞI FIINŢELOR VII

Prof. univ. dr. ing. Nicolae Golovanov Prof. univ. dr. ing. Cornel Toader

Universitatea Politehnică Bucureşti - Facultatea Energetică Conf. univ.dr.ing. Eleonora Darie

Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti - Facultatea de Instalaţii

Conf. univ. dr. ing. Emanuel Darie Lect. univ. drd. ing Garibald Popescu

Academia de Poliţie Alexandru Ioan Cuza - Facultatea de Pompieri

Drd. ing. Constantin Bujor Drd. ing. Stela Popescu

Inspecţia Muncii - Inspectoratul Teritorial de Muncă Bucureşti

Abstract

The article shows a hazard series concerning electrical equipments impact against environment and live creatures.

This risks mainly refers at: environment, visual, sound and electromagnetic pollutions, farming fields, woods, protected birds fauna, airports, electrical and magnetic influence on living organism.

1. Introducere În prezent se pune un accent deosebit pe limitarea efectelor

negative determinate de impactul poluării mediului ambiant asupra sănătăţii şi viitorului vieţii pe Pământ; în acest mod problemele privind poluarea nu mai pot fi eludate.

În acelaşi context, trebuie remarcat faptul că, controlul riscurilor prin limitare/anularea unor pericole specifice poluării, implică costuri mari, deşi tratarea deşeurilor şi


134

efluenţelor (scurgerea de masă lichidă şi gazoasă) determină de cele mai multe ori economii mari de materii prime şi de energie. Ţările industrializate din Europa şi din alte locaţii

geografice ale lumii, alocă în mod constant, importante mijloace materiale, tehnice şi băneşti, necesare cercetării în domeniu; în acest sens, s-au stabilit obiective precise cum sunt de exemplu: prevenirea producerii de deşeuri, reducerea cantităţilor acestora prin valorificarea lor, limitarea poluării mediului ambiant etc.

Dezvoltarea industriei şi deci, creşterea consumului de energie primară, poate să genereze poluarea mediului ambiant (aerului, apelor, pânzelor freatice etc.), astfel încât această activitate poate genera efecte negative asupra nivelului de sănătate al oamenilor.

Procesele de conversie sunt însoţite de fenomene secundare, între care impactul cu mediul înconjurător ocupă locul principal.

Utilizarea energiei primare duce nu numai la creşterea confortului factorului uman, ci în mod indirect şi la unele efecte negative cum sunt: poluarea, modificările scoarţei terestre, transformarea în zone aride a unor suprafeţe din ce în ce mai mari etc.; astfel este afectat în mod direct echilibrul naturii pe întreg lanţul energetic: extracţie, instalaţii de conversie (producere de energie electrică), acumulări de apă (baraje de acumulări hidroenergetice etc.), transport, distribuţie şi utilizare a energiei electrice.

2. Riscuri generate de impactul reţelelor electrice asupra mediului

Impactul reţelelor electrice asupra mediului înconjurător

poate fi privită din cel puţin două puncte de vedere, şi anume [1],[8],[9]: - ca influenţă a reţelelor electrice asupra mediului ambiant; - ca influenţă a mediului ambiant asupra reţelelor electrice.


135

- Principalele tipuri de poluări pe care reţelele electrice le generează asupra mediului înconjurător sunt: - poluare de natură vizuală, determinată de posibilele deteriorări ale peisajului; - poluare de natură sonoră, determinată în principal de: – zgomote generate de funcţionarea reţelelor electrice, în special, a transformatoarelor; – zgomote generate de descărcarea corona pe liniile de înaltă şi foarte înaltă tensiune; - poluare de natură electromagnetică, determinată de: - efectele luminoase ale descărcării corona; - perturbaţiile radio şi perturbaţiilor TV; - influenţele câmpului electric şi ale câmpului magnetic asupra organismelor vii; - poluare de natură psihică, determinată în mod real/obiectiv de: - teama generată de riscurile cu privire la apropierea de reţelele electrice şi de efectele vizuale şi sonore ale acestora; - riscul determinat de probabilitatea mare de accidentare cu degenerarea spre situaţii majore (decese, invaliditate etc.). - poluare de natură ecologică, determinată de: - gradul de ocupare a terenurilor; - gradul de defrişare a pădurilor; - influenţe asupra instalaţiilor / construcţiilor etc.

În cazul liniilor electrice de medie şi joasă tensiune, riscurile pe care le poate genera impactul acestora cu mediul înconjurător se referă, în principal la: gradul de ocupare a terenurilor, gradul de defrişare a pădurilor, gradul de poluare vizuală, impactul cu diferitele construcţii şi instalaţii etc.

2.1. Riscuri cu privire la poluarea vizuală

Poluarea vizuală, generează de regulă, deteriorarea

peisajului în mod proporţional cu tensiunea nominală de lucru, cele mai poluante fiind liniile electrice aeriene (L.E.A.) de înaltă şi foarte înaltă tensiune, precum şi staţiile de transformare.


136

Încercări şi/sau propuneri de limitare/control a unor categorii de efecte negative s-au făcut şi se caută soluţii în mod continuu, acestea vizând atât designul stâlpilor cât şi al traseelor de stâlpi prin dispunerea liniilor electrice în “spatele” unor elemente naturale; la traversarea drumurilor, şoselelor etc., mascarea liniilor electrice aeriene se poate face cu ajutorul unor plantaţii de arbori, iar pe trasee, prin utilizarea denivelărilor naturale ale solului.

Problema protecţiei mediului înconjurător, din punct de vedere al poluării vizuale, a primit o atenţie deosebită în multe ţări; în acest sens, se acordă o importanţă deosebită în ţările cu potenţial turistic important; spre exemplu, în Elveţia sunt în vigoare, la nivel federal, “Directive cu privire la protecţia naturii şi a peisajului” elaborate de Departamentul Federal de Interne, în baza unor studii bine fundamentate.

Măsurile rezultate s-au concretizat în directive care se adresează autorilor de proiecte, instanţelor desemnate cu evaluarea lor şi autorităţilor care eliberează autorizaţii de construcţie.

Domeniul de aplicare al acestor directive se referă în principal la:

- alimentarea cu energie electrică, în general (linii electrice aeriene şi în cablu subteran pentru toate nivelurile de tensiune, staţii electrice de transformare şi conexiune); - alimentarea cu energie electrică a căilor ferate electrificate (linii electrice aeriene şi în cablu subteran pentru toate nivelurile de tensiune, staţii electrice de transformare şi conexiune); - transmisia de informaţii (linii aeriene şi cabluri ale reţelelor de telefonie, linii de semnalizare, linii de antenă).

2.1.1. Riscuri cu privire la poluarea vizuală generată

de liniile electrice aeriene


137

Poluarea vizuală se datorează caracterului industrial, dezvoltat în mod excesiv şi extins pe distanţe/suprafeţe mari (în special, datorită L.E.A. de înaltă şi foarte înaltă tensiune) care, plasate în natură, „alterează” peisajul. Contradicţia majoră este dată de factorul economic care reclamă trasee de linii electrice cât mai scurte şi de către factorul natural care necesită protejarea cel puţin, a terenurilor fertile, a pădurilor şi implicit a peisajului.

În acest context, este necesar să se protejeze zonele din peisaj care se disting prin: valoare naturală, diversitate, semnificaţie istorică şi/sau culturală, raritate, unicitate, armonie arhitecturală şi peisagistic etc.

2.1.2. Riscuri cu privire la poluarea vizuală generată de

posturile de transformare Din punct de vedere constructiv, posturile electrice de

transformare sunt de trei tipuri/categorii: subterane, supraterane şi aeriene.

Posturile de transformare subterane nu ridică probleme sub aspectul poluării vizuale a mediului înconjurător.

Posturile de transformare supraterane pot fi înglobate în construcţiile pe care le deservesc (industriale, blocuri de locuinţe etc.) existând însă şi cazuri, în care acestea trebuie să fie executate în construcţii independente, ceea ce diminuează din estetica peisajului, prin aspectul mai puţin plăcut al acestora (gradul de ocupare al terenurilor, impactul arhitectural al acestora în raport cu zona în care se amplasează).

Pentru aceste cazuri, una dintre soluţiile cele mai des utilizate în ultima perioadă de timp este miniaturizarea posturilor de transformare, asigurându-se prin aceasta dimensiuni cât mai mici ale construcţiei. La această soluţie s-a ajuns ca urmare a progreselor făcute în tehnologia de fabricare a echipamentelor electrice, în care aerul care forma spaţiul dielectric dintre faze a fost înlocuit cu alte materiale având caracteristici electroizolante mai bune.


138

Posturile de transformare aeriene sunt construite, în general, pe stâlpi din lemn sau din beton, cu dimensiuni mari, aspectul fiind de cele mai multe ori “deficitar” din punct de vedere estetic/arhitectural, indiferent de locaţiile în care acestea au fost proiectate să funcţioneze, în principal datorită unor neconformităţi generate prin realizarea unor investiţii necorelate din acest punct de vedere, în timp.

Există situaţii în care echipamentul unor posturi de transformare nu este bine finisat; s-au căutat şi se caută continuu soluţii pentru arhitectura şi designul posturilor de transformare aeriene. Astfel, de la posturi de transformare pe doi stâlpi şi cu balustradă pentru susţinerea transformatoarelor s-a trecut la posturi de transformare pe un singur stâlp, iar în ultima perioadă de timp s-a renunţat şi la balustrada pentru transformator, odată cu apariţia transformatoarelor etanşe care pot fi dispuse pe stâlpi, prin „agăţare”.

2.1.3. Riscuri generate de poluarea vizuală a staţiilor de

transformare Staţiile de transformare de tip exterior, indiferent de faptul

că echipamentul de comutaţie primară şi transformatoarele de măsurare sunt plasate la sol sau la înălţimi mici faţă de sol, pe cadre, prin caracterul lor industrial, poluează estetic peisajul. Pot fi luate în consideraţie trei soluţii, pentru această situaţie:

- mascarea staţiilor de transformare de tip exterior prin plantaţii de arbori în imediata vecinătate a exteriorului gardului staţiei;

- amplasarea staţiilor electrice în întregime în interiorul construcţiilor (staţii de tip interior) şi la care aerul rămâne în continuare mediul electroizolant între elementele aflate sub tensiune; aceste instalaţii ocupă volume de construcţii relativ mari;

- utilizarea tehnologiei instalaţiilor capsulate, în care mediul electroizolant este hexaflorura de sulf; instalaţia capsulată cuprinde atât barele şi conexiunile, cât şi aparatajul de comutaţie primară; instalaţiile de acest tip ocupă un spaţiu


139

relativ redus însă costurile ridicate limitează încă larga lor implementare în reţeaua electrică urbană.

O situaţie deosebită, pentru aspectul estetic al peisajului este dată de intrările şi respectiv ieşirile liniilor electrice aeriene din staţiile de transformare: în faţa staţiei, se formează o aglomerare de linii aeriene de diferite tipuri constructive, rezultate în etape diferite de dezvoltare a staţiei.

În cazul instalaţiilor de medie tensiune, o soluţie posibilă ar fi realizarea ieşirilor prin linii, în cablu subteran.

Pentru liniile electrice de înaltă tensiune situaţia este mai complicată, atât ca lăţime a culoarelor cât şi din punct de vedere al esteticii lor. Soluţia care ocupă cel mai puţin spaţiu şi asigură o estetică acceptabilă este aceea a culoarului unic format din cadre metalice care se construiesc odată cu staţia de transformare pentru numărul final de circuite prevăzut.

2.2. Riscuri generate de poluarea sonoră

Poluarea sonoră generează multiple efecte negative asupra

organismului uman, în funcţie de trei parametri: intensitate (tărie), înălţime (frecvenţă) şi durată.

Spre exemplu, poluarea sonoră generată de centralele şi reţelele electrice poate să aibă caracter intermitent sau permanent; depăşirea unor valori ale acestor parametri, peste valorile stabilite de actele normative în vigoare, poate deveni nocivă şi se poate identifica prin existenţa unor riscuri, pentru oameni.

Nocivitatea determinată de zgomote are consecinţe diverse, pornind de la generarea unui sentiment de teamă până la pierderea totală sau parţială a auzului; nivelul de zgomot depinde de intensitatea şi de frecvenţa lui, fiind divers în centralele şi reţele electrice, atât ca natură (mecanică, electrică, magnetică, electrodinamică, termică etc.), precum şi ca durată (permanent, intermitent).

În unele cazuri, un acelaşi utilaj poate să producă zgomote componente de natură diferită; spre exemplu, conectarea şi deconectarea unui întreruptor de medie sau înaltă tensiune, ca


140

şi a unui contactor electric, sunt însoţite întotdeauna şi de zgomote puternice.

Zgomote cu caracter permanent se produc în centralele şi reţelele electrice pe toată durata funcţionării instalaţiilor.

Liniile electrice aeriene de înaltă şi foarte înaltă tensiune sunt însoţite în funcţionarea lor de zgomote specifice determinate de descărcarea corona (descărcări electrice incomplete în jurul conductoarelor aflate sub tensiune). Ca orice descărcare electrică, acest fenomen este însoţit de zgomote şi de emisie de lumină. Sub liniile aeriene cu tensiunea nominală de 220 kV şi 400 kV, ca şi în staţiile de transformare având aceleaşi tensiuni nominale, factorul uman poate să perceapă zgomote specifice, iar în unele cazuri ca de exemplu noaptea, se poate observa şi efectul luminos al descărcării.

Descărcarea corona determină zgomote a căror intensitate depinde de raza conductorului (cu cât conductorul are secţiunea mai mică cu atât descărcarea corona este mai accentuată), de numărul de conductoare din fascicul şi de umiditatea atmosferică. Nivelul zgomotului audibil calculat, variază între (40...60) dB, în funcţie de: tensiunea de serviciu a liniei electrice, numărul de conductoare pe fază, secţiunea conductoarelor, condiţiile meteorologice, distanţa faţă de faza exterioară a liniei electrice. În Statele Unite ale Americii, se consideră că limita maximă admisibilă a zgomotului audibil este de (50...60) dB, măsurat la 15m depărtare de faza exterioară a liniei electrice, în condiţii de precipitaţii reduse/ceaţă.

Transformatoarele de putere şi autotransformatoarele generează zgomote compuse dintr-un ton fundamental de 100 Hz şi armonici ale acestuia, repartizate în funcţie de tipul şi caracteristicile echipamentului; nivelul acestor armonici scade cu frecvenţa. Zgomotul se datorează vibraţiilor miezului magnetic şi înfăşurărilor, care se transmit prin uleiul electroizolant şi cuvă. Zgomote cu caracter permanent sunt generate şi de ventilatoarele de aer, care servesc la răcirea transformatoarelor, atunci când acestea se află în stare de funcţionare.


141

2.3. Riscuri generate de poluarea electromagnetică Descărcarea corona generată în instalaţiile de înaltă şi

foarte înaltă tensiune este însoţită de apariţia unei succesiuni de impulsuri de curent, de scurtă durată. Propagarea acestor curenţi determină, în jurul circuitelor parcurse, apariţia de câmpuri electromagnetice perturbatoare, de frecvenţe şi amplitudini diferite, care conduc la distorsionarea semnalelor utile ale emisiilor de radio şi televiziune. Poluarea electro-magnetică este specifică instalaţiilor cu tensiunea nominală peste 220 kV şi prezintă o importanţă deosebită odată cu extinderea comunicaţiilor în domeniul frecvenţelor înalte şi foarte înalte.

Perturbaţiile de înaltă frecvenţă determinate de descărcarea corona se manifestă atât în instalaţiile radio care funcţionează, în general, în banda de frecvenţă de (0,5...1,6) MHz, cât şi în cele de televiziune (24...216) MHz şi de telefonie de înaltă frecvenţă, prin curenţi purtători [2],[8],[9].

Perturbaţiile în domeniul radiofrecvenţă depind de: gradientul de tensiune superficial al conductorului, numărul şi dimensiunile conductoarelor din fascicul, distanţa receptorului radio faţă de linia electrică de înaltă tensiune, condiţiile meteorologice. Pe timp senin, nivelul perturbaţiilor radio, în cazul liniilor având tensiunea nominală de 400 kV, poate atinge 50 dB; pe timp cu precipitaţii reduse, nivelul perturbator poate atinge valori de 70 dB.

Perturbaţiile emisiunilor de televiziune sunt de două tipuri: - perturbaţii pasive, datorate prezenţei instalaţiilor electrice

şi reflexiilor semnalului util determinate de acestea (apariţia imaginilor „fantomă”);

- perturbaţii active, datorate distorsionării semnalului util de către câmpul perturbator de înaltă frecvenţă determinat de descărcarea corona.

Perturbaţiile electromagnetice, de înaltă frecvenţă, determinate de descărcarea corona cresc odată cu intensitatea câmpului electric pe suprafaţa conductoarelor şi se manifestă


142

mai ales în zone cu intensităţi slabe ale semnalului TV ca şi în cazul unei montări nefavorabile a antenei de recepţie; se poate ajunge la nivele perturbatoare de (40...70) dB, la o frecvenţă de 75 MHz.

Prezenţa descărcării corona în instalaţiile de înaltă tensiune conduce şi la pierderi de energie electrică, pierderi, care sunt dependente de o serie de factori constanţi: tipul stâlpului, secţiunea conductorului fascicular, distanţa dintre conductoarele unui fascicul şi distanţa dintre faze şi factori variabili: tensiunea de serviciu a liniei electrice, condiţiile meteorologice, starea suprafeţei conductoare, a clemelor şi armăturilor, tipul şi gradul de poluare al izolatoarelor.

Pierderile prin descărcare corona nu depind de puterea transmisă în instalaţie şi reprezintă câteva procente din capacitatea de transport a liniei.

2.4. Riscuri de accident datorate poluării psihice Riscurile de accident datorate poluării psihice rezidă din

sentimentul de teamă pe care-l pot genera instalaţiile electrice asupra factorului uman.

Acest sentiment este perceput şi de personalul autorizat care lucrează în staţiile de transformare, şi de conexiuni, la declanşările intempestive ale întreruptoarelor sau în cazul activităţilor în câmpul electric şi/sau magnetic al instalaţiilor, unde în situaţii date, există riscuri pentru sănătatea operatorilor .

Influenţa câmpului electric produs de către instalaţiile electrice asupra organismelor vii, formează obiectul unor cercetări din ce în ce mai ample şi mai profunde, odată cu creşterea tensiunilor utilizate în reţelele electrice [3],[8],[9].

Din determinările efectuate a rezultat că, la o linie electrică aeriană cu tensiunea nominală de 400kV, cu dublu circuit, câmpul electric are valori de până la 15 kV/m; pentru o linie aeriană cu tensiunea nominală de 765 kV, valorile maxime măsurate ale câmpului electric la sol pot depăşi 15 kV/m.


143

Valorile limită admise ale câmpului electric încă nu sunt complet definite; studiile efectuate au pus în evidenţă, fenomene ca: oboseală, scăderea atenţiei, senzaţii de ameţeală, schimbarea ritmului de somn, hipertensiune arterială în cazul personalului care lucrează în zone cu câmpuri electrice intense.

În prezent, se consideră că pentru valori sub 5 kV/m nu există riscuri pentru om; între 5 kV/m şi 25 kV/m trebuie să se limiteze timpul de lucru în câmp electric, iar peste 25 kV/m nu se poate lucra decât în condiţiile unor măsuri speciale de protecţie.

Problemele legate de efectele câmpurilor magnetice asupra organismelor vii sunt încă în studiu[4],[8],[9].

Riscurile de accident datorate curentului electric sunt în principal electrocutările şi arsurile(cu riscurile asociate şi conexe).

Electrocutările sunt generate de trecerea curentului electric prin corpul uman, fie ca urmare a atingerii directe cu partea metalică a unei instalaţii electrice aflată sub tensiune, fie indirect prin atingerea unor elemente metalice care au ajuns accidental sub tensiune (conturnări sau străpungeri ale elementelor electroizolante etc.)[5],[8],[9].

Curentul electric care străbate corpul uman, în funcţie de frecvenţa şi intensitatea lui, poate genera efecte diferite; un curent electric de 50 Hz cu intensitatea de până la 0,9 mA este nesesizabil, între (1,2...1,6) mA generează senzaţii de furnicături, între (8...9,5) mA, dureri de braţe, iar la 15 mA, desprinderea omului de elementul aflat sub tensiune nu se mai poate face cu forţe proprii.

Aceste fenomene au condus la concluzia că pentru a nu fi generată o stare de pericol considerată potenţială pentru corpul uman, curentul electric alternativ care ar putea să străbată corpul uman nu trebuie să depăşească valoarea de 10 mA. Pentru curentul continuu această limită este de 50 mA.

În curent alternativ, la valori mai mari de 10 mA, în funcţie de durata de trecere a curentului electric, organismul viu este lezat, cele mai grav afectate fiind inima şi sistemul nervos; se


144

poate genera deces prin electrocutare, caz destul de des întâlnit în instalaţiile energetice.

Arsurile generate de efectul termic al arcului electric asupra organismului viu sunt, în general, mai grave decât arsurile generate de alte cauze. Arcul electric comportă temperaturi înalte şi totodată poate să determine transferul pe suprafaţa corpului uman de metale topite.

3. Riscuri generate de impactul liniilor electrice aeriene

asupra terenurilor agricole şi/sau pădurilor

Riscurile privind impactul reţelelor electrice asupra elementelor naturale ale mediului înconjurător se referă în principal la: gradul de ocupare al terenurilor, defrişarea pădurilor pentru culoarul liniilor electrice aeriene, protecţia naturii, a avifaunei ocrotite, influenţa instalaţiilor şi construcţiilor etc. [6],[8],[9].

3.1. Riscuri generate de impactul asupra terenurilor

agricole

Ocuparea în cât mai mică măsură a terenurilor agricole de către liniile electrice aeriene este o preocupare permanentă a proiectanţilor, care trebuie să aleagă traseul liniilor aeriene astfel încât să conducă la o degradarea cât mai redusă a terenului pe durata construcţiei liniilor şi un necesar cât mai redus de teren pentru fundaţiile stâlpilor.

La construirea/repararea liniilor electrice aeriene pe terenuri cu destinaţie agricolă, coridoarele de lucru trebuie să respecte anumite lăţimi, de-a lungul traseelor acestora.

Liniile electrice aeriene cu tensiunea nominală de până la 20 kV inclusiv, trebuie să urmeze trasee cât mai apropiate de construcţii ca: drumuri naţionale, judeţene, comunale, de exploatare, canale de irigaţii, diguri, căi ferate etc.

Pentru liniile electrice de înaltă tensiune se caută trasee care să se integreze cât mai armonios în peisaj. Dacă din motive tehnice şi/sau economice, trecerile peste terenurile agricole nu


145

pot fi evitate, atunci se acordă dreptul de ocupare temporară pe o perioadă limitată necesară construirii liniei şi de ocupare definitivă a terenului afectat de fundaţiile stâlpilor.

Amplasamentul staţiilor electrice de transformare se alege, în principiu, astfel încât să nu afecteze în mod degenerativ terenurile agricole. Dacă totuşi nu există alte soluţii, atunci devine obligatorie executarea unor lucrări de îmbunătăţiri funciare pe suprafeţele echivalente ale terenurilor care pot fi apoi recuperate pentru agricultură.

Reducerea suprafeţelor ocupate de staţiile de transformare este o preocupare permanentă a specialiştilor din domenii de activitate, cum este spre exemplu proiectarea.

Utilizarea cât mai eficientă a spaţiilor se defineşte prin gradul de ocupare (de umplere) a terenului staţiei cu instalaţii tehnologice. Din acest punct de vedere România se situează printre ţările cu un bun grad de ocupare. De exemplu, gradul de ocupare pentru staţiile de 110 kV în Italia este de 25%, în Finlanda de 40%, în Germania de 82%, iar în ţara noastră, în funcţie de schema electrică aleasă, variază între 57% şi 86%.

Amenajarea terenului unei staţii de transformare trebuie concepută astfel încât aceasta să se integreze cât mai bine în arhitectura/ locaţia/ peisagistica mediului înconjurător.

Adaptările la teren trebuie să fie realizate în funcţie de relieful existent în zonă şi de peisaj; plantaţiile trebuie să fie adaptate caracterului vegetaţiei locale, iar suprafeţele libere din interiorul staţiilor trebuie să fie asigurate cu vegetaţie astfel încât să se asigure un design corespunzător al staţiei cu condiţia controlului riscurilor de incendiu/explozie pentru toată gama de surse şi risc de arson, în situaţii meteo speciale care relevă temperaturi ale mediului înconjurăto,r excesiv de mari/ cu umiditate scăzută (grad ridicat de uscăciune).

3.2. Riscuri generate de impactul asupra pădurilor Pădurile ca şi terenurile agricole, reprezintă zone

constitutive ale naturii, a căror degradare poate determina modificări ireversibile ale mediului. Prin rolul important


146

de “consumator” ai dioxidului de carbon şi de „generator” al oxigenului, vegetaţia reprezintă un element important al echilibrului biologic.

În acest sens, pentru construcţia liniilor electrice aeriene este necesar să se adopte măsuri pentru limitarea şi controlul reducerii fondului forestier.

Liniile electrice aeriene cu tensiunea nominală până la 20 kV inclusiv, se construiesc/dispun, de regulă, paralel cu traseul drumurilor forestiere, asigurându-se distanţe de siguranţă, de minimum 1m între conductoare şi coronamentul copacilor.

Pentru liniile electrice aeriene cu tensiunea nominală de (110...400)kV, se pot întâlni, în principiu, două cazuri, determinate de cota (înălţimea), la care sunt dispuşi faţă de sol arborii :

- dacă pădurea (plantaţia) are înălţime mică şi se asigură între vârful arborilor şi conductoarele liniei aeriene, în condiţii de săgeţi maxime ale acestora, distanţe care nu pot fi străpunse de diferenţa de potenţial, atunci defrişarea se execută pe un teritoriu strict limitat dat de necesitatea montării stâlpilor ; în exploatare este necesar să se tundă periodic vârfurile copacilor, pentru menţinerea distanţelor prescrise de actele normative în vigoare;

- în cazul pădurilor (plantaţiilor) cu arbori având înălţime mare, sunt analizate soluţii care să conducă la defrişări cât mai reduse, prin utilizarea cât mai eficientă a zonelor neîmpădurite sau prin ocolirea plantaţiilor cu importanţă deosebită.

3.3. Riscuri generate de impactul asupra avifaunei

ocrotite În cazurile, în care, liniile electrice aeriene sunt susceptibile

să genereze riscuri pentru speciile de păsări pe cale de dispariţie precum şi pentru cele ocrotite de lege, în spaţiul vital al acestora se prevăd măsuri adecvate de protecţie stabilite de comun acord cu organele abilitate de legislaţia în vigoare.


147

4. Riscuri generate de impactul asupra aeroporturilor civile şi/sau militare

Pentru controlul riscurilor de accident, se introduc din faza

de proiectare restricţii şi măsuri specifice pentru construirea liniilor electrice aeriene şi scoaterea lor în evidenţă în special în zonele de siguranţă ale pistelor pentru decolare/aterizare.

În toate cazurile este necesară menţinerea unor distanţe normate între liniile electrice aeriene şi zonele de siguranţă ale aeroporturilor şi/sau ale aerodromurilor aparţinând aerocluburilor, precum şi înălţimi maxime ale stâlpilor, corelată cu aceste distanţe; de asemenea sunt necesare măsuri de balizare a stâlpilor liniilor electrice aeriene.

Balizarea liniilor de înaltă şi foarte înaltă tensiune trebuie realizată atât pe timp de zi (montarea pe conductoarele de protecţie ale liniilor aeriene a unor elemente avertizoare de tipul sferice, cilindrice etc.), cât şi pe timp de noapte (montarea pe conductoarele de protecţie ale liniilor electrice a unor balize luminoase, alimentate prin cuplaj capacitiv cu conductoarele active ale liniei).

Stâlpii liniilor electrice se balizează prin vopsire în culori (vopsea în roşu-alb cu benzi alternative).

În zonele de siguranţă ale aeroporturilor, aerodromurilor etc., cât şi pe traseele căilor aeriene este interzisă amplasarea oricăror tipuri de staţii, aparate etc., care prin funcţionare pot genera perturbaţii ale mijloacelor de protecţie a navigaţiei aeriene şi /sau a mijloacelor din dotarea echipamentelor de bord ale aeronavelor.

În acelaşi context, este necesar să amintim că zborul aeronavelor (avioane, elicoptere motoplanoare, planoare etc.) la înălţimi reduse faţă de sol, reprezintă situaţii reale de accident cu probabilitate extrem de ridicată, mai ales pe timp de noapte.


148

5. Riscuri generate de impactul datorat traversărilor/apropierilor L.E.A. faţă de calea ferată

Apropierile/intersecţiile de/cu căile ferate, fac obiectul unor

măsuri speciale care se adoptă la construcţia liniilor electrice şi sunt în funcţie de categoria căii ferate şi de tensiunea nominală a liniei electrice aeriene [6],[7],[8],[9].

Condiţiile cele mai severe se referă la: căile ferate electrificate, în curs de electrificare sau electrificabile, iar pentru toate cazurile indiferent de categoria căii ferate sau tensiunea nominală a liniilor electrice, atât în cazurile traversărilor cât şi în cazul apropierilor este necesară respectarea unor distanţe minime între cele două construcţii, atât pe verticală cât şi pe orizontală. Stâlpii liniilor electrice aeriene se amplasează astfel încât în cazul căderii accidentale a lor, instalaţiile căilor ferate să nu fie afectate.

Traversările cu L.E.A. peste căile ferate în zona staţiilor, a depourilor de locomotive şi a atelierelor de material rulant nu se admit decât în cazuri excepţionale şi numai cu acordul organelor competente ale căilor ferate.

La alegerea traseului liniilor electrice aeriene este necesar să se ia în consideraţie şi prezenţa instalaţiilor electrice de semnalizare şi de securitate ale căii ferate, a căror deteriorare poate conduce la accidente cu consecinţe foarte grave.

6. Riscuri generate de traversările /apropierile faţă de

drumuri şi/sau clădiri Intersecţiile liniilor electrice aeriene cu drumurile şi

apropierile faţă de clădiri, impun restricţii în construcţia L.E.A. de medie şi înaltă tensiune, în funcţie de categoria acestora şi intersecţia dintre acestea în afara sau în interiorul localităţilor.

În ambele cazuri, la traversări, se impun măsuri de: siguranţă mecanică mărită (lanţuri duble de izolatoare), înălţimi minime admise pentru conductoare şi direcţii de trecere perpendiculare pe axa drumului. Distanţele faţă de


149

clădiri sunt normate, fiind diferite în funcţie de locul de amplasare a clădirilor şi de tipul activităţilor desfăşurate.

Este necesar să se evite traversările de linii având tensiuni nominale mai mari de 1000 V peste clădirile locuite; traversarea se admite numai în cazuri particulare, cu adoptarea unor măsuri de protecţie adecvate.

7. Riscuri generate de influenţa instalaţiilor electrice

asupra liniilor de telecomunicaţii cu fir Influenţele generate de instalaţiile electrice asupra liniilor

de telecomunicaţii cu fir se încadrează în următoarele situaţii: electrice, magnetice şi rezistive.

Influenţa electrică este determinată de capacitatea electrică dintre instalaţiile electrice şi liniile de telecomunicaţii, limita admisibilă a curentului capacitiv fiind de maxim 15 mA. Influenţa magnetică apare ca efect al inducţiei determinată de curentul care parcurge instalaţia electrică, iar cuplajul rezistiv rezultă ca efect al trecerii curentului electric prin prizele de pământ ale instalaţiilor electrice.

Problemele principale care apar şi care impun limitarea efectelor negative ale liniilor electrice asupra celor de telecomunicaţii se referă în special la zonele de încrucişări şi a traseelor paralele.

Pentru limitarea influenţei liniilor electrice asupra liniilor de telecomunicaţii, în cazul traseelor paralele, este necesar să se adopte o serie de măsuri considerate ca fiind cele mai importante:

- în instalaţiile electrice: - interzicerea utilizării solului drept conductor de întoarcere

în reţelele de transport şi distribuţie a energiei electrice; - prevederea reţelelor electrice care au neutrul legat direct

la pământ cu dispozitive automate de deconectare în cel mult 3s, în cazul scurtcircuitelor monofazate;

- prevederea reţelelor electrice care au neutrul izolat, cu deconectare în cel mult 3 s, în cazul punerilor duble la pământ


150

şi cu dispozitive de semnalizare optică şi acustică a punerilor simple la pământ;

- alegerea unui traseu cât mai îndepărtat de linia de telecomunicaţii;

- reducerea valorilor rezistenţelor prizelor de pământ; - reducerea valorilor puterilor şi a curenţilor de

scurtcircuit; - trecerea în cablu subteran a liniilor electrice. - în instalaţiile de telecomunicaţii: - interzicerea instalării unor circuite definitive de

telecomunicaţii fir - pământ; - protejarea aparatelor telefonice cu dispozitive împotriva

şocurilor acustice; - transpunerea circuitelor telefonice la distanţe faţă de

L.E.A., sub 1,6 km; - echipotenţializarea şi legarea la pământ a mantalelor

metalice ale cablurilor subterane; - secţionarea circuitelor de telecomunicaţii cu bobine

translatoare; - secţionarea liniilor de telecomunicaţii cu siguranţe

fuzibile; - legarea la pământ a unui punct median al circuitelor de

telecomunicaţii; -utilizarea unor echipamente cu fiabilitate mare pentru

diminuarea perturbaţiilor în instalaţiile de telecomunicaţii cu fir.

8. Riscuri generate de influenţele câmpului electric şi

magnetic asupra organismelor vii Sursele generatoare de câmpuri electromagnetice sunt

răspândite pretutindeni în mediul electromagnetic extern al organismelor vii.

Mediul electromagnetic extern reprezintă totalitatea fenomenelor electromagnetice care înconjoară organismele vii, considerate ca fiind corpuri finite supuse acţiunii lor şi, în


151

acelaşi timp, generatoare ele însele de câmpuri electromagnetice proprii.

Noţiunea de mediu are însă şi un caracter biologic, fiind definită nu atât prin spaţiul material necesar existenţei organismelor vii, cât, mai ales, prin conexiunile energetice şi informaţionale ale acestuia, cu corpurile şi sistemele fizice înconjurătoare; aceste conexiuni asigură funcţionalitatea sistemelor biologice.

Dacă unele forme de energie (cinetică, termică, gravitaţională etc.) acţionează asupra organismului viu până la distanţe finite, delimitate de caracteristicile fizice ale corpurilor şi sistemelor, care le generează şi ale celor prin care se propagă, în schimb, limitele mediului electromagnetic extern, caracterizat prin energie electromagnetică, care influenţează organismele vii, nu pot fi precizate.

Câmpurile electromagnetice, pot acţiona asupra organismului într-un spectru de frecvenţe diferite, dintre care nu sunt percepute în mod conştient decât undele electromagnetice cu lungimea de undă a luminii vizibile şi curenţii electrici de joasă şi medie frecvenţă.

Mediul ambiant este sediul unor complexe fenomene electromagnetice care, în anumite condiţii, pot determina efecte negative asupra oamenilor şi asupra echipamentelor din zonă.

Principalele fenomene electromagnetice care pot determina perturbaţii în mediul ambiant se împart în patru categorii:[11]

- fenomene de joasă frecvenţă; - fenomene de înaltă frecvenţă; - descărcări electrostatice; - impuls electromagnetic nuclear.

Perturbaţiile de joasă şi înaltă frecvenţă, în funcţie de modul de transmitere în mediul ambiant, pot fi conduse sau radiate, respectiv pot fi transmise prin radiaţie electromagnetică.


152

8.1 Riscuri generate de expunerea organismelor vii la câmpuri electrice şi magnetice din mediul extern

Existenţa undelor electromagnetice, cu frecvenţe în afara spectrului vizibil şi care nu pot fi detectate de simţurile omului, a fost evidenţiată la sfârşitul secolului al XIX - lea de către Maxwell şi Hertz.

Razele X, radiaţiile ultraviolete (UV), lumina vizibilă, radiaţiile infraroşii (IR), microundele (MW), undele radio (RF) şi câmpul electromagnetic al sistemelor electrice sunt, toate, componente ale spectrului electromagnetic.

Fiecare componentă a spectrului electromagnetic se caracterizează prin frecvenţă sau prin lungimea de undă; lungimea de undă este invers proporţională cu frecvenţa, deci pe măsură ce frecvenţa creşte, lungimea de undă scade.

Emisiunile radio pot fi realizate într-o bandă de frecvenţă în jurul valorii de 1 MHz cu lungimea de undă λ = 300 cm; microundele au frecvenţa de 2,2 x 10 9 Hz şi lungimea de undă λ = 12 cm; razele X au frecvenţa 10 15 Hz şi λ < 100 nm.[10],[11]

Influenţa pe care o sursă din mediul înconjurător o exercită asupra unui material biologic depinde de frecvenţa acestuia; la frecvenţe foarte mari, caracteristice razelor X şi radiaţiilor ultraviolete UV, fotonii au o suficientă energie pentru a desface legăturile chimice din structura materialului biologic.

Fenomenul de distrugere a legăturilor chimice se numeşte ionizare, iar această zonă a spectrului electromagnetic – ionizantă.

La frecvenţe proprii luminii vizibile, undelor radio şi microundelor, energia unui foton este mult mai mică decât aceea necesară desfacerii legăturilor chimice. Această zonă a spectrului electromagnetic se numeşte neionizantă. Energia electromagnetică neionizantă nu poate rupe legăturile chimice; deci nu este nici o analogie între efectele biologice ale energiei ionizante şi ale energiei neionizante.


153

Din punct de vedere al potenţialelor efecte biologice, spectrul radiaţiilor electromagnetice poate fi clasificat în: zona radiaţiilor ionizante (razele X, radiaţiile UV intense) cărora le corespund distrugeri ale legăturilor chimice; zona radiaţiilor neionizante (radiaţiile UV slabe, lumina vizibilă, radiaţiile infraroşii - unde pot să apară excitări ale electronilor; microunde şi unde radio de frecvenţe înalte – care produc încălziri, datorită curenţilor electrici intenşi).

Radiaţiile ionizante pot provoca modificări, prin ruperea legăturilor chimice în materialul genetic al celulei ADN (acid dezoxiribonucleic).

Radiaţiile neionizante sunt însoţite de efecte termice, unele dintre acestea, provocând vătămări grave ale ţesuturilor, altele fiind însoţite de efecte subtile, nedăunătoare pentru sănătate.

8.2 Riscuri generate de expunerea organismelor vii la

radiaţii electromagnetice în domeniul frecvenţelor radio

În ţările civilizate, există o intensă emisie de radiaţii electromagnetice, în sistemul de comunicaţie şi de transmitere a informaţiei.

Mediul de radiaţie la frecvenţelor înalte, îl constituie: - radioul, în benzile AM de (0, 5 ...1,6) MHz, FM; - televiziunea VHF (56... 86) MHz.

Expunerea medie a populaţiei ajunge la o densitate de putere, referitoare, la o secţiune transversală prin corp, de circa 0,01 µW/cm 2 în marile oraşe; în zonele îndepărtate de sursele de emisie electromagnetică (păduri, deşert, zone nepoluate etc.), valorile înregistrate sunt la nivelul fondului natural, sub 0,005 µW/cm 2 .

Pentru o staţie radio de 50 kW, se prezintă în tabelul 1 câteva valori ale densităţii de putere, în funcţie de distanţa faţă de sursă.[11]


154

Tabelul nr. 1

Valori ale densităţii de putere în funcţie de distanţa faţă de sursă

În cazul staţiilor radio FM, la distanţe mai mici de 50 m în jurul staţiei, emisia se estimează a fi de peste 1 mW/cm 2 .

O altă sursă de radiaţii electromagnetice intense o reprezintă aeroporturile şi bazele militare unde, din cauza sistemelor de comunicaţie şi a radarelor, nivelul expunerii poate atinge (10 ...100) µW/cm 2 , pe distanţe de până la 1 km împrejur.

Deşi de puteri reduse, aparatele portabile de emisie – recepţie, prezintă riscuri referitor la expunerea utilizatorului, din cauza distanţelor foarte mici faţă de corp, la care sunt folosite.

În tabelul 2, se dau valorile maxime ale densităţii de putere, provenind de la un radioemiţător portabil de putere 1,8 W şi frecvenţă 165,45 MHz, de tipul celor folosite de agenţii de circulaţie; aceste valori au fost măsurate în diverse zone ale capului, pentru radioemiţătorul ţinut în apropierea gurii şi a urechii.[11]

Tabelul nr. 2 Densităţi de putere

* Pe partea pe care este ţinut aparatul.

Dacă se află într-un autoturism cu o antenă montată pe capotă, având puterea de 100 W şi funcţionând la frecvenţa de 42,31 MHz, un pasager este expus în diferitele zone ale corpului, la nivelurile densităţii de putere date în tabelul 3.[11]

Distanţa, m 5 10 20 40 1100 1000

Densitatea de putere, µW/cm 2

850 275 190 40 3

30 1

Zona măsurării Obraz* Frunte Nas Umăr* Densitatea de putere, µW/cm 2

12000 1200 1500 400


155

Tabelul nr. 3 Zone de măsură/densitate de putere

Studiul influenţei nivelurilor de expunere asupra

organismului uman presupune, în primul rând, elucidarea mecanismelor biologice la nivelul diferitelor organe.

Acumularea de energie provenită de la radiaţia electromagnetică se datorează încălzirilor superficiale şi neuniform repartizate la nivelul pielii şi organelor interne.

Influenţa radiaţiilor electromagnetice asupra organismului uman este mult mai complexă şi nu poate fi redusă numai la efectul termic.

În medicină, există aparate, metode terapeutice şi de diagnostic care, se bazează pe utilizarea radiaţiei electromagnetice: stimularea nervoasă şi musculară, stimularea funcţiei auditive, diagnosticarea prin rezonanţă magnetică, tratamente prin hipotermie, tehnici de diagnosticare etc.

8.3 Riscuri generate de expunerea organismelor vii la

câmpuri electromagnetice de joasă şi de foarte joasă frecvenţă (frecvenţă industrială)

În mediul extern al organismelor vii, există o categorie

importantă de câmpuri electrice şi magnetice, din domeniul frecvenţelor joase (sub 10 3 Hz) şi al frecvenţelor foarte joase (50 Hz pentru Europa şi Asia, respectiv 60 Hz pentru America).

Se observă că valorile intensităţii câmpului electric sunt dependente de tensiunea electrică, iar valorile inducţiei magnetice sunt dependente de intensitatea curentului electric.

Zona măsurării Creştetul capului

Umeri Genunchi Talpa piciorului

Densitatea de putere, µW/cm 2

3720 360 96 18


156

Cu excepţia zonelor de pădure sau de câmpii întinse, în ţările puternic industrializate, este greu de găsit un nivel al intensităţii câmpului electric (E) sub 0,1 V/m, respectiv un nivel al inducţiei magnetice (T) sub 10 8− T; în zonele populate, valorile medii măsurate sunt superioare cu aproximativ un ordin de mărime.

Sursele acestor câmpuri sunt: [10],[11] - liniile de transport pentru energia electrică, care

lucrează la tensiuni de ordinul sutelor de kilovolţi; - liniile de distribuţie a energiei electrice, la tensiuni de

zeci de kilovolţi şi sub 10 kV; - aparatura electrocasnică, de laborator şi de birou,

instalaţii electrice din industrie, agricultură, transporturi, care lucrează la tensiuni sub 1 kV.

Câmpurile generate de liniile de transport a energiei electrice depind de: tensiunea nominală a liniei; intensitatea curentului electric; configuraţia geometrică.

La nivelul solului, pentru liniile de 220kV şi 440 kV din ţara noastră, intensitatea câmpului electric, la (20...30) m de axa de simetrie a liniei, are valori sub 1 kV/m, scăzând la circa o jumătate, la distanţe de două ori mai mari. Inducţiile magnetice, pe distanţe de până la 50 m în jurul liniei de înaltă tensiune, la nivelul solului, sunt de ordinul (10 5− ...10 6− ) T.[11]

Câmpurile generate de liniile de distribuţie a energiei electrice, prezintă interes, în mod deosebit, datorită apropierii mai mari de zonele populate.Valorile pentru nivelul de expunere sunt mai reduse, comparativ cu liniile de transport ale energiei electrice. Câmpurile generate de aparatura electrocasnică şi de uz personal, cât şi de echipamentele industriale, se caracterizează prin valori ridicate ale mărimilor intensităţii electrice şi inducţiei magnetice la distanţe mici, unde se află persoanele care le utilizează.

Studii epidemiologice, vizând acţiunea câmpurilor electromagnetice de joasă frecvenţă au avut ca obiect cercetări asupra: modificărilor fiziologice globale; influenţelor asupra


157

proceselor la nivel de celulă. Deşi concluziile nu sunt certe, s-au semnalat:

- influenţe ale câmpurilor de joasă frecvenţă asupra fluxurilor de ioni de sodiu şi de potasiu prin membrana celulară;

- influenţe asupra sintezei ADN şi ARN; - asociere la influenţa stimulatorilor biochimici

(hormoni, factor de creştere, factor de excitare neuronală); - influenţe în dezvoltarea proceselor cancerigene; - influenţe asupra formării organismelor în faza

embrionară. Amploarea acestor efecte nu este direct proporţională cu

intensitatea expunerii; au fost constatate efecte de rezonanţă cu procesele proprii organismului, ale câmpurilor exterioare, la anumite intensităţi şi frecvenţe ale acestora (efecte de fereastră).

Organismul viu are proprietăţi electrice (conductivitatea electrică şi permitivitate dielectrică) pronunţat anizotrope şi dependente de frecvenţa câmpului, umiditate şi temperatură. Valorile medii ale acestor mărimi pentru organismul uman, la frecvenţa industrială, sunt de ordinul 1 S/m pentru conductivitate şi 10 5− F/m pentru permitivitatea dielectrică, ceea ce face ca la pătrunderea câmpului electric în organism, intensitatea sa să fie cu aproximativ şase ordine de mărime mai mică decât nivelul la care se desfăşoară procesele electrofiziologice naturale (excitaţia nervoasă şi cardiacă).

Organismul uman este constituit din substanţe diamagnetice şi paramagnetice, cu permeabilitatea magnetică relativă (µ r ) apropiată de unitate. Expunerea la câmp magnetic în domeniul frecvenţelor industriale are ca efect inducerea în organism a unui câmp electric.

La valori de ordinul a (10 6− ...10 7− ) T ale inducţiilor magnetice, nivelul intensităţii câmpului electric indus în organism este, ca şi în cazul pătrunderii directe a câmpului electric, de ordinul (10 3− ...10 2 ) V/m.[11]


158

8.4 Riscuri generate de influenţa câmpurilor electromagnetice asupra organismului uman

Undele electromagnetice au devenit în epoca actuală o

prezenţă permanentă în viaţa de zi cu zi. O serie întreagă de facilităţi tehnice moderne (radioul, televiziunea, telefonia celulară, diversele aparate electrocasnice, unele sisteme de comunicaţii, unele instalaţii medicale şi industriale, sistemele de radiolocaţie etc.), funcţionează cu ajutorul undelor electromagnetice, astfel încât, practic, întreaga populaţie se află într-un mediu saturat de câmp electromagnetic.

De la începutul secolului al XX-lea, populaţia globului trăieşte într-un mediu electromagnetic din ce în ce mai intens. Valorile intensităţii câmpurilor electromagnetice, în anumite zone din ţări puternic industrializate, depăşesc cu mult nivelul natural datorat surselor cosmice şi egocentrismului. Abia în ultimele decenii, populaţia globului a devenit sensibilă la riscurile, pe care le reprezintă pentru sănătate, câmpurile electromagnetice.

Lipsa actuală a unor informaţii precise asupra acestor riscuri este legată de iniţierea relativ recentă a cercetătorilor şi, mai ales de complexitatea fenomenelor, la elucidarea cărora trebuie să colaboreze specialişti din domenii foarte diferite: ingineri electrotehnicieni /energeticieni, medici, biologi, informaticieni etc.

Cu excepţia cercetărilor în domeniul câmpurilor electromagnetice de frecvenţe ridicate, unde se constată o convergenţă în explicarea fenomenelor şi mai ales, stabilirea unor niveluri de risc pentru sănătate, în domeniul frecvenţelor joase, concluziile lasă încă loc unor interpretări discutabile.

Efectele câmpurilor electromagnetice, generate de instalaţiile şi echipamentele electrotehnice din preajma omului, sunt extrem de subtile pentru actualul nivel de cunoaştere a mecanismelor şi fenomenelor biologice.

Cercetări medicale sistematice asupra efectelor câmpurilor electromagnetice de joasă frecvenţă (50...60) Hz au fost iniţiate începând din anul 1970, cu referire îndeosebi la simptomele


159

funcţionale constatate la lucrătorii din instalaţiile electroenergetice de înaltă şi foarte înaltă tensiune: linii şi staţii cu tensiuni de peste 400 kV. S-au constatat influenţe nocive asupra sistemului nervos central (astenie, iritabilitate, cefalee etc.), asupra sistemului cardiovascular şi asupra stabilităţii funcţionale a organismului (creşterea labilităţii pulsului, a presiunii arteriale, perturbări ale ciclului de reglare termică).[10],[11]

Studii epidemiologice cu prelucrări statistice ale datelor evidenţiază o legătură clară între expunerea la câmpurile electromagnetice şi afectarea stării de sănătate.

Interesul actual deosebit pentru problema expunerii omului la câmpuri electromagnetice se datorează următorilor factori:

- creşterea poluării electromagnetice, în mediul casnic, în localuri publice şi în mediile ocupaţionale obişnuite;

- apariţia unor medii ocupaţionale, caracterizate prin emisii electromagnetice puternice (lucrul: în staţii electrice, la cuptoarele electrice de inducţie etc.);

- constatarea apariţiei unor efecte biologice, atât în cazul expunerilor de lungă durată, cât şi în cazul expunerilor de scurtă durată, în câmpuri intense.

Câteva dintre efectele biologice puse în evidenţă de experienţele de laborator, de observaţiile clinice şi studiile epidemiologice sun :

- influenţa negativă asupra metabolismului la nivelul diverselor sisteme: nervos, cardiovascular, hematologic, imunologic, endocrin etc.;

- parametrii mărimilor electromagnetice (frecvenţa, amplitudinea, modularea) şi timpul de expunere influenţează cantitativ efectele biologice, acestea desfăşurându-se după acelaşi model;

- aspecte de comportament particular, care generează o neliniaritate în relaţia cauză-efect, răspunsuri diferite la indivizii din acelaşi grup, în funcţie de caracteristicile genetice;

- tendinţa de adaptare, din punctul de vedere al funcţiunilor fiziologice, la condiţiile electromagnetice, apărând un „comportament de compensare a efectelor”.


160

Amploarea tuturor acestor efecte nu este direct proporţională cu intensitatea expunerii, deoarece s-au observat fenomene de rezonanţă cu procesele electrice proprii ale organismului, la anumite intensităţi şi frecvenţe ale câmpurilor exterioare.

În cazul expunerii la un câmp magnetic neuniform, este dificilă precizarea valorii relevante pentru un anumit posibil efect biologic.

Două importante obstacole pot fi identificate, legat de faptul că mecanismul acţiunii câmpului este încă necunoscut:

- primul obstacol, constă în necunoaşterea parametrului de influenţă biologică semnificativă;

- cel de-al doilea obstacol, este acela că partea din corp, sensibilă la o anumită acţiune, este încă necunoscută.

Studiile epidemiologice, deşi controversate, au reuşit să demonstreze incontestabil legătura dintre expunerea la câmpuri magnetice şi riscul relativ mare de apariţie a unor tipuri de cancere, precum şi o certă afectare a stării de sănătate, fie la copiii din anumite medii, fie la adulţii din anumite categorii ocupaţionale.

8.5 Riscuri generate de expunerea la câmpuri

magnetice a organismului uman

În literatură, se face distincţie între două aspecte:[11] - expunere cu efecte biologice cumulative (pe termen

lung), caracterizate prin: - acţiune preponderentă a unor câmpuri magnetice

foarte slabe, de ordinul (0,1...0,2) µT, existente în medii domestice şi în medii ocupaţionale (birouri, magazine);

- caracter cvasipermanent, care determină câmpul de fond, care reprezintă expunerea medie a unui om;

- posibile acţiuni biologice, care pe termen lung, pot conduce la modificări genetice, cancere.


161

Parametrul caracteristic semnificativ al expunerilor cu efecte cumulative, este doza de câmp magnetic, acumulată de om în decursul unor intervale mari de timp (ani, zeci de ani).

- expunere cu efecte biologice acute (imediate), caracterizate prin:

- acţiune temporară a unor câmpuri magnetice care depăşesc valori de ordinul câtorva mT, câmpuri caracteristice pentru anumite medii ocupaţionale (vecinătatea unor cuptoare electrice cu inducţie etc.);

- efectele biologice acute apar odată cu depăşirea unor valori critice a intensităţii câmpului magnetic şi dispar odată cu dispariţia câmpului;

- stabilirea unor limite ale acţiunii instantanee care, dacă nu sunt depăşite, asigură evitarea efectelor biologice acute;

- existenţa unei dependenţe crescătoare între intensitatea câmpului magnetic, la care are loc expunerea şi efectele sale biologice.

Parametrul caracteristic semnificativ al expunerilor cu efecte biologice acute, este densitatea curentului indus în corpul omului de către câmpul magnetic exterior; limitele admisibile se exprimă în valori ale densităţii curentului indus.

Legătura dintre câmpul magnetic inductor B şi densităţile curenţilor induşi, J este dată de legea inducţiei electromagnetice şi legea conducţiei:

EJ ⋅= σ (1)

în care σ este conductivitatea corpului omenesc. Neuniformitatea puternică a câmpului magnetic inductor,

geometria complicată a corpului omenesc şi a organelor sale componente, variaţiile semnificative ale conductivităţii, în funcţie de organul considerat, fac ca problema determinării densităţii curenţilor induşi să nu poată fi rezolvată decât prin metode da calcul numeric, într-un domeniu tridimensional, cu


162

discretizarea corpului într-un număr foarte mare de elemente de volum. 9. Concluzii

În funcţie de intensitate şi frecvenţă, câmpurile şi undele electromagnetice, se dovedesc a fi foarte folositoare sau foarte dăunătoare pentru organismele vii. Puţinele date rezultate din cercetările de scurtă durată din laboratoare, nu stabilesc clar că o expunere de lungă durată la intensităţi de câmp mai mici nu poate să producă efecte până acum necunoscute. Întrucât efectele termice la intensităţi de câmp mici şi în special la frecvenţe joase dispar, înseamnă că aici trebuie avute în vedere, în special aşa numitele efecte biologice: modificări de comportament, tulburări ale sistemului imunitar, dureri de cap, oboseală şi chiar probabilitate ridicată de apariţie a cancerului.

Rezultatele existente, privind efectele nocive pentru organismele vii, nu au putut fi confirmate în totalitate prin încercări de control, astfel încât problema este în continuare puternic controversată.

Pe lângă studierea efectelor nocive, cercetarea sistematică a unor efecte benefice până acum necunoscute prezintă desigur un interes ridicat; efectele pozitive ale câmpurilor electromagnetice la vindecarea fracturilor, în electrodiatermie, dau motive în plus de speranţă în această direcţie. Valorile limită admisibile ale câmpurilor sunt extrem de diferite, în diverse ţări. Aceste deosebiri au la bază, mai puţin cunoştinţele diferite asupra nocivităţii câmpurilor electromagnetice, cât mai ales, definirea diferită a noţiunii de valoare limită admisibilă.

În acelaşi context, dezvoltarea durabilă a industriei, în termeni generali, impune, utilizarea din ce în ce mai intensă a energiei electrice, situaţie care are drept consecinţă, extinderea pe arii din ce în ce mai mari a instalaţiilor de transport, distribuţie şi utilizare.

Avantajele determinate de utilizarea energiei electrice sunt însoţite însă şi de unele efecte negative asupra organismelor vii


163

şi asupra mediului ambiant. Cunoaşterea acestor efecte şi adoptarea unor măsuri eficiente pentru limitarea/controlul influenţelor negative reprezintă una dintre preocupările importante ale specialiştilor din diferite domenii de activitate.

- - Bibliografie -

- [1] Cristescu, D. ş.a. – Relaţia instalaţie electroenergetică – mediu şi fundamentarea elementelor de impact. Aspecte de compatibilitate electromagnetică, Simpozion Stadiul Actual şi Tendinţe în Compatibilitatea Electromagnetică şi Tehnica Tensiunilor Înalte, Bucureşti, noiembrie,1997.

- [2]*** CISPR - C 9.1. /CEI 1996 – Establishment of limits for the radio noise produced by overhead power lines in the range of frequency 0,15... 30 MHz .

- [3]*** Electric and magnetic fields produced by transmission systems. Practical Guide for calculation , CIGRE WG 36.01, Paris, 1980.

- [4]*** CENELEC/ ENV 50166 -1/1995 – Electromagnetic fields in the human environement. Low frequencies (0...10) kHz .

- [5]*** SR CEI 479 – 2: 1995 - Efectele trecerii curentului electric prin corpul omului.

- [6]***PE 104/93 – Normativ pentru construcţia liniilor aeriene de energie electrică cu tensiuni peste 1000V, Regia Autonomă de Electricitate – RENEL.(*)

- [7] Golovanov, N., Popescu, G. ş.a. – The influence of the electric plants on the environment, SIGPROT – 2001, Lucrările Sesiunii de Comunicări Ştiinţifice a Facultăţii de Pompieri, Academia de Poliţie Alexandru Ioan Cuza, ediţia a IV-a, Buletinul Pompierilor nr. 2 (6)/2001, Editura Ministerului de Interne, 2001.

- [8] Golovanov, N., Popescu, G. ş.a. - Impactul instalaţiilor electrice asupra mediului înconjurător – Conferinţa internaţională, ediţia a 10-a; (26-27) aprilie – Instalaţii pentru confortul ambiental, Editura Politehnica Timişoara, 2001.


164

- [9] Golovanov, N., Popescu, G. ş.a. - Impactul instalaţiilor electrice asupra mediului înconjurător. A XXXVI-a Conferinţă de instalaţii – Instalaţii pentru mileniul trei, Sinaia, (2-5) octombrie, Braşov, 2001, Editura Matrix Rom, volumul 2, Bucureşti, 2001.

- [10] Golovanov, C.- Aparate electrocasnice. Probleme de compatibilitate electromagnetică, Editura I.C.P.E., Bucureşti, 1997.

- [11] Eleonora, D. – Expunerea organismelor vii la câmpuri electromagnetice, Lucrările Sesiunii de Comunicări Ştiinţifice cu participare internaţională SIGPROT-2005, Facultatea de Pompieri, ediţia a VIII-a, Editura Printech, Bucureşti, 2005.


165

EFECTE FIZIOLOGICE ŞI RISCUL DE FIBRILAŢIE LA TRECEREA CURENTULUI ELECTRIC PRIN CORPUL

UMAN

Prof.univ. dr. ing. Nicolae GOLOVANOV, Prof. univ. dr. ing. Cornel TOADER,

Universitatea Politehnică Bucureşti - Facultatea de Energetică Mr. conf. univ. dr.ing. Emanuel DARIE,

Mr. lect. univ. drd. ing. Garibald POPESCU, Slt. ing. Ion ANGHEL,

Academia de Poliţie Al.I.Cuza - Facultatea de Pompieri Ing. Mihail GROSU SOARE, Drd. ing. Constantin BUJOR,

Drd. ing. Stela POPESCU, Inspectoratul Teritorial de Muncă Bucureşti

Abstract The paper presents several aspects and data looking to

the physiological effects generated by the electric current flowing into a human body.

1. Generalităţi

Trecerea curentului electric prin corpul uman este însoţit de fenomene ale căror efecte se manifestă sub diverse forme. Efectele curentului electric asupra omului sunt:

- calorice, manifestate prin arsuri; - mecanice, manifestate prin ruperea ţesuturilor şi/sau lezarea vaselor sanguine într-o măsură mai mare sau mai mică; - chimice, prin electroliza sângelui; - biologice, prin alterarea proceselor metabolice caracteristice materiei vii.


166

În mod obişnuit, omul nu percepe curenţi cu valori mai mici de 5 mA în cazul curentului continuu şi de 1 mA în cazul curentului alternativ pentru frecvenţa de 50 Hz. Sensibilitatea factorului uman faţă de curentul electric, diferă de la un individ la altul; s-a constatat experimental că femeile şi copii sunt mai sensibili.Intensitatea de prag pentru aceste categorii de persoane este mai mică cu 30 % în raport cu intensitatea de prag specifică pentru bărbaţi.Fenomenele care sunt generate în organism, urmare trecerii curentului electric, sunt reprezentate prin tulburări cardiace şi dereglări ale sistemului nervos şi definesc noţiunea de electrocutare sau de şoc electric.

Sub acţiunea curentului electric se generează contracţii/destinderi ale muşchiului inimii, situaţie în care funcţionarea inimii se manifestă ca o stare de fibrilaţie.

Curentul electric acţionează asupra centrilor sistemului nervos central care comandă circulaţia sanguină şi respiraţia, situaţie care conduce la compromiterea funcţionării normale a inimii şi/sau la oprirea respiraţiei; aceste efecte pot fi privite ca simptomele cele mai importante în cazul electrocutării.

Omul se comportă ca un sistem de reglare închis, în care componentele principale sunt inima şi aparatul respirator, care îşi asigură reciproc funcţionarea astfel încât cedarea unei funcţii poate să corespundă distrugerii în final, a întregului organism. Muşchii care participă la producerea respiraţiei se contractă puternic generând sufocarea, simptom caracteristic electrocutării.

În muşchiul inimii este indusă permanent o tensiune necesară funcţionării normale; pentru fiecare contracţie, inima îşi creează în interiorul său stimulul necesar; din acest punct de vedere, inima este un organ care se autoexcită. Frecvenţa bătăilor inimii variază între 1,1 Hz şi 1,3 Hz. La trecerea curentului prin organism, inima primeşte o anumită tensiune; dacă curentul electric depăşeşte o anumită intensitate, iar variaţia di/dt atinge o anumită pantă, muşchiul tinde să se contracte. Această contracţie se adaugă contracţiilor inimii produse pe cale naturală; ca rezultat al acestui efect, sistemul


167

de comandă şi de propagare a excitaţiilor poate fi perturbat, generând funcţionarea anormală şi periculoasă a inimii.

Formele de manifestare a fenomenelor determinate de trecerea curentului electric prin organism depind de frecvenţa şi de natura curentului; curentul electric alternativ, generează tulburări cardiace şi respiratorii chiar la tensiuni de 70 V spre deosebire de curentul continuu pentru care aceste fenomene apar abia la valori de (120…140) V. Valorile de frecvenţă care prezintă cele mai mari riscuri pentru organismul uman sunt cuprinse în intervalul (50…100) Hz.

În general, un nerv nu răspunde la excitaţii de frecvenţe mai mari de 103 Hz. La trecerea unui curent cu frecvenţa de(15…300)MHz organismul se comportă ca un dielectric cu pierderi mari.

Faptul că nu orice excitaţie electrică generează fibrilaţia inimii se datorează sensibilităţii diferenţiate a acesteia în diferite stări de contracţie. În instalaţiile electrice de joasă tensiune se apreciază că cel puţin 2/3 din electrocutările produse au avut drept cauză primară a decesului, fibrilaţia inimii.

Un alt risc de accidentare datorat curentului electric se poate materializa prin apariţia unor leziuni locale, denumite traumatisme electrice (arsuri electrice şi/sau metalizare a pielii) generate de arcurile electrice. Arsurile apar în general datorită temperaturilor foarte mari dezvoltate de arcul electric; metalizarea pielii se produc datorită pătrunderii în tegument a stropilor de metal topit.

2. Curentul de descărcare electostrostatică. Riscul de fibrilaţie

Contactul unui operator încărcat electrostatic cu un obiect

metalic conectat la pământ sau apropierea acestuia aflat la potenţial zero de un obiect încărcat cu sarcină electrică, poate determina apariţia unor descărcări electrice. Prin canalul de descărcare electrică ia naştere un curent electric sub formă de


168

impuls, care corespunde descărcării „condensatorului” format între obiectul încărcat cu sarcină electrică şi pământ.

Pentru evaluarea riscurilor generate de efectele fiziologice la trecerea curentului electric cu formă de impuls prin organismul uman, este necesar să fie analizate următoarele mărimi : - energia specifică w, calculată pentru o rezistenţă electrică unitară a traseului parcurs de curentul electric i(t):

∫ ⋅=it

dtiw

0

2 , (1)

în care ti este durata de şoc a descărcării şi reprezintă intervalul de timp între începutul descărcării electrice şi momentul în care curentul electric din circuit ajunge la 5% din valoarea sa de vârf; energia specifică se compară cu energia specifică de fibrilaţie Fe, definită ca fiind energia specifică minimă care, în condiţii date (traseu al curentului, starea inimii etc.), generează, cu o anumită probabilitate, fibrilaţia ventriculară; dacă energia specifică w se înmulţeşte cu rezistenţa R a traseului parcurs de curentul electric rezultă energia W disipată în organismul uman; - sarcina electrică q:

∫ ⋅=it

dtiq

0

, (2)

din canalul de descărcare se compară cu sarcina specifică de fibrilaţie Fq definită ca fiind sarcina electrică minimă, care în condiţii date (traseu curentului, starea inimii etc.) determină, cu o anumită probabilitate, fibrilaţia ventriculară; - constanta de timp T a procesului de reducere a curentului electric în circuit; pentru cazul uzual al unei curbe exponenţiale de reducere a curentului electric, constanta T este egală cu intervalul de timp de la începutul procesului până când valoarea curentului electric ajunge 0,3679 (1/e) din valoarea iniţială; durata de şoc ti a descărcării are o valoare egală cu 3T;


169

- pragul de percepţie qmin., definit ca fiind cantitatea minimă de sarcină care, în condiţii date, provoacă o senzaţie perceptibilă persoanei prin care trece curentul electric; - pragul de durere, definit ca fiind valoarea maximă a sarcinii electrice (qmax.) sau a energiei specifice (wmax.), pe care o persoană o poate suporta fără să simtă durere (definită ca fiind senzaţia dezagreabilă care nu mai este acceptată a doua oară de persoana care a suportat-o).

În cazul descărcării exponenţiale a unui condensator, prin organismul uman, cu constanta de timp T, energia specifică rezultă din relaţia:

2

2.max

TIw ⋅= , (3)

în care Imax. este valoarea maximă a curentului electric în circuit.

În mod obişnuit se cunoaşte tensiunea U dintre obiectul încărcat cu sarcină electrică şi pământ, iar rezistenţa electrică R a circuitului parcurs de curentul electric depinde de traseul străbătut (în mod uzual este cuprinsă între 500 Ω şi 3000 Ω). În acest mod, relaţia (3) se scrie sub forma:

2

2

2 R

TUw

⋅

⋅= . (4)


170

Fiind cunoscută tensiunea de încărcare U şi evaluată capacitatea “condensatorului” format între obiectul încărcat cu sarcină electrică şi pământ, din figura1 se poate stabili pragul de percepţie (curbele A delimitează zona de dispersie a valorilor) şi pragul de durere (curba B), iar în figura 2 rezultă pragul de fibrilaţie, dacă se cunoaşte durata ti şi valoarea de vârf Imax. a curentului electric din circuit (curbele din figura 2 se referă la cazul cel mai des întâlnit când curentul electric parcurge corpul uman între mâna stângă şi picioare). În figura 2, pentru valori sub curba 1, nu se pune în discuţie existenţa unui risc de fibrilaţie ventriculară; pentru valori cuprinse între curbele 1 şi 2 se generează un risc redus de fibrilaţie (probabilitate sub 5%); pentru valori între curbele 2 şi 3 se generează un risc mediu de fibrilaţie (probabilitate până la 50%), iar pentru valori peste curba 3, riscul de fibrilaţie este important (probabilitate peste 50%).

1 10 100 1000 0,1

1

10

100

1000

A B

q [µC]

U [V]

Fig. 1 Pragul de percepţie (curbele A) şi pragul de durere (curba B).


171

1 10 100 0,1

1

10

1

2 3

Fig. 2 Prag de fibrilaţie ventriculară.

ti [s]

Imax. [A]

În mod obişnuit, pragul de durere are valori cuprinse între

50⋅10−6 şi 100⋅10−6 A2⋅s, pentru un traseu al curentului electric prin extremităţi şi suprafaţă mare de contact cu obiectul încărcat electric, iar pragul de fibrilaţie ventriculară este de circa 0,004 A⋅s (0,01 A2⋅s pentru o durată ti = 4 ms şi 0,02 A2⋅s pentru o durată ti = 1 ms), la o probabilitate de fibrilaţie egală cu 50%.

2.1 Aplicaţie Se consideră cazul unei cisterne auto, izolată faţă de

pământ, din care de descarcă benzină într-un rezervor al unei staţii de distribuţie a carburanţilor; lichidul combustibil şi sistemul cisternă - rezervor se încarcă cu sarcină electrică.

Dacă se consideră „condensatorul” format între cisternă şi pământ cu capacitatea electrică C de aproximativ 1000 pF iar un operator cu rezistenţa electrică R = 1000 Ω atinge caroseria, pot fi generate descărcări electrice care pot determina efecte


172

fiziologice dependente de tensiunea U la care s-a încărcat cisterna (tabelul 1), în condiţiile nerespectării unor măsuri generale şi/sau specifice de prevenire a incendiilor şi/sau de securitate a muncii.

Determinarea eventualelor mărimi care interesează, se regăsesc în tabelul 1, unde sunt indicate valorile de vârf ale curentului electric Imax. , definit prin raportul U/R, sarcina electrică q = C⋅U şi energia disipată în organism W = C⋅U 2/2.

Efecte fiziologice ale trecerii curentului electric prin om Tabelul 1

Tensiunea de încărcare [V] 1000 5000 10000 20000 Valoarea de vârf a curentului de descărcare [A]

1

5

10

20

Sarcina electrică [C] 10−6 5⋅10−6 10−5 2⋅10−5 Energia disipată în organism [mJ] 0,5 12,5 50 200 Efecte fiziologice percepti-

bile dezagreabile puţin

dureroase dureroase

3. Concluzii Valorile energiei minime sunt importante deoarece, acestea,

împreună cu celelalte variabile care pot să genereze incendii, explozii, accidente de muncă, ajută la stabilirea şi înţelegerea modului de aplicare a unor măsuri de prevenire a incendiilor şi/sau a unor măsuri de securitate a muncii, eficiente şi justificate economic.

Bibliografie [1] *** SR CEI 479 - 2/1995 - Efectele trecerii curentului electric prin corpul omului. Partea 2: Aspecte particulare . [2] Golovanov, N., Garibald, P., Dumitrana, T., Coatu, S. - Evaluarea riscurilor generate de descărcări electrostatice, Editura Tehnică, Bucureşti, 2000. [3] Garibald, P., Golovanov, N, - Efecte fiziologice şi riscul de fibrilaţie determinate de trecerea prin om a curentului de descărcare electrostetică , a III-a Sesiune Ştiinţifică a


173

Facultăţii de Pompieri SIGPROT-2000, Risc tehnic/tehnologic. Risc de incendiu, Bucureşti, 26 mai 2000. [4] Golovanov, N., Garibald, P., Opriş, M., - Efecte fiziologice şi riscul de fibrilaţie, determinate de trecerea prin om a curentului de descărcare electrostatică - a XXXV-a, Conferinţă Naţională de Instalaţii - Instalaţii pentru începutul mileniului trei, volumul 2, Sinaia, (3 -6) octombrie, 2000. [5] Garibald., P., Darie, E., Eleonora, D. – Riscul de accident generat de stingerea cu apă a instalaţiilor electrice sub tensiune, Simpozion – Sisteme, echipamente, instalaţii electrice şi automatizări, Facultatea de Instalaţii - U.T.C.B., Bucureşti, (24 - 26) noiembrie 2004. [6] Cociorva, S., Eleonora, D. – Încărcarea electrostatică a persoanei în încăperile finisate şi decorate, Simpozionul Sisteme, echipamente, instalaţii electrice şi automatizări, Facultatea de Instalaţii – Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Bucureşti, (24 -26) noiembrie 2004. [7] Eleonora, D., Popescu, S., Benga, M., Darie, E., Popescu, G., Pipirigă, L. – Efecte fiziologice şi riscul de fibrilaţie la trecerea curentului electric prin corpul uman, Conferinţa naţională cu participare internaţională – Instalaţii pentru construcţii şi confortul ambiental, ediţia a 14 - a, Timişoara (14 -15) aprilie 2005, Editura Politehnică Timişoara, 2005.


174

RISCURI SI EFECTE ALE UNOR GAZE REZULTATE LA

INCENDII

Lect. univ. drd. ing. Garibald Popescu Stud. Ciprian Burţilă

Stud. Simion Dolha Academia de Poliţie Alexandrun Ioan Cuza - Facultatea de

Pompieri Slt.ing. Liviu Pipirigă

Inspectoratul pentru Situaţii de Urgenţă Lt.col Dumitru Petrescu al judeţului Gorj

Slt.ing. Mihai Achim Inspectoratul pentru Situaţii de Urgenţă Barbu Ştirbei al judeţului

Călăraşi

Abstract

The article point out a series of gases that result after fires

and some risks of those against human and environment.

1. Principalele gaze care se generează în urma evenimentelor de tip incendiu

Principalele gaze de natură: toxică, asfixiante, iritante şi

inflamabile, care pot fi generate în urma incendiilor sunt: - CO/CO2 – monoxidul/dioxidul de carbon : sunt produsele de combustie cel mai des întâlnite şi în cantităţile cele mai mari; - HCl - acidul clorhidric: este generat în cazul p.v.c.- ului şi al materialelor sintetice ignifugate cu clor (poliesteri cloruraţi); acesta eliberează întreaga cantitate de clor la + 400°C sub formă de HCl, concentraţia maximă tolerabilă fiind de 5 ppm (părţi per milion); - HCN - acidul cianhidric: se degajă din poliamide, poliacrilonitril, poliuretan, polibutadienă, polistiren şi


175

polimeri nitraţi; spre exemplu poliuretanul eliberează întreaga cantitate de HCN la temperatura de 1000 °C, concentraţia maximă tolerabilă fiind de 10 ppm; - COCl2: fosgenul se degajă, în cele mai multe situaţii, în cantităţi mici care nu ating concentraţia maximă tolerabilă; -CH2=CH-CN- acrilonitrilul (cianura de vinil): se degajă în cazul polistirenului, poliacrilonitrilului şi polibutadienei, concentraţia maximă tolerabilă fiind 20 ppm; - HF- acidul fluorhidric: se degajă în cazul politetrafluoretilenei, concentraţia maximă tolerabilă fiind de 3ppm; - NOx (N2O, NO, NO2): se degajă în cazul arderii poliacrilonitrilului, poliamidelor şi celuloidului; - stirenul: se degajă la arderea polistirenului, având concentraţia maximă tolerabilă de 100 ppm; - SO2 şi H2S: anhidrida sulfuroasă se degajă în cazul polisulfonilor, concentraţia maximă tolerabilă de 5 ppm; - NH3 - amoniacul: este irritant; în cazul combustiei poliamidelor are concentraţia maximă admisibilă de 50 ppm; - CH3COOH - acidul acetic şi Cl2 se degajă în cazul arderii acetaţilor de vinil; - Br2-bromul : se degajă în cazul arderii unor produse ignifuge sau halogenate; are concentraţia maximă admisibilă foarte scăzută (0,1 ppm), nivelul degajărilor fiind cu mult inferior acestui prag; - produse de combustie cu ardere incompletă: gudroane, hidrocarburi alifatice sau aromatice sub formă de particule foarte fine (aerosoli), care pot genera afecţiuni bronhice sau pulmonare.

Riscurile sunt mai mari atunci când, substanţele enumerate reacţionează între ele sau reacţionează cu alte substanţe.

2. Riscuri generate de CO şi unele gaze asfixiante

2.1 Riscuri generate de intoxicaţiile cu oxid de carbon (CO)

Intoxicaţia cu CO, este una dintre cele mai frecvente


176

intoxicaţii cu gaze, atât în cazul personalului pentru intervenţia la stingerea incendiilor, cît şi în cazul altor categorii de populaţie; aceasta poate fi: profesională, accidentală, voluntară.

În industrie, au loc intoxicaţii în metalurgie (arderea minereului, a cocsului etc.), în mine, la utilizarea CO în industria chimică, la sudarea cu flacără oxiacetilenică etc.

Se mai pot genera intoxicaţii cu monoxid de carbon în cazurile: - mediul casnic (prin utilizarea sobelor cu tiraj defectuos); - în garajele auto (datorită gazelor de eşapament); - la utilizarea explozibililor.

Oxidul de carbon este un gaz incolor, fără miros şi gust, puţin solubil în apă, solubil în etanol, cu caracter reducător puternic.

Gazul pătrunde în organism prin sistemul respirator; în sânge, o mică fracţiune se dizolvă în plasmă, dar majoritatea formează HbCO (carboxihemoglobina), deplasând O2 de pe HbO2; CO se elimină prin expiraţie.

Urmare imposibilităţii unei părţi din Hb de a transporta O2, se produce scăderea O2 în sânge (hipoxemie), apoi în ţesuturi (hipoxie). Hipoxia este agravată de scăderea eliberării de O2 din ţesuturi.

Hipoxia este resimţită în special de celulele nervoase şi miocardice, la nivelul cărora se produc leziuni; un alt efect al CO constă în inhibarea activităţii hemoproteinelor tisulare( mioglobina, citocromii, catalazele etc.), prin legarea reversibilă a fierului din hemoglobină. Consecinţa inhibării hemoproteinelor tisulare este blocarea lanţului respirator, conducând la anoxie tisulară, precum şi perturbarea multor căi metabolice şi tipuri de metabolism.

Datorită cedării lente a CO de pe hemoproteinele tisulare, anoxia persistă chiar după ce în sânge nu se mai găseşte HbCO; concentraţia letală este de (0,5…1) CO %.

În cazul intoxicaţiei supraacută, decesul survine aproape imediat; intoxicaţia acută se manifestă prin tulburări neuropsihice, cardiovasculare şi respiratorii; faza iniţială


177

constă în cefalee (dureri de cap), vâjâieli în urechi, apoi stare confuză, pierderea capacităţii de a judeca şi acţiona, victima fiind inaptă să se salveze.

Există o corelaţie între concentraţia HbCO din sânge şi simptomatologie, după Mogoş (tabelul 1).

Intoxicaţia cronică se manifestă prin cefalee, ameţeli, astenie, anorexie (lipsa poftei de mâncare), dispepsie, iritabilitate, stare depresivă, tulburări audiovizuale şi de mers. Tabelul 1 Relaţia simptomatologie, forme de manifestare

Forma HbCO [%]

Simptomatologie

Uşoară 10…30 Cefalee, greţuri uşoare, disconfort abdominal, dispnee de efort (când HbCO se apropie de 30 %).

Medie 30… 40 Cefalee severă, greţuri, vărsături, ameţeli, dispnee, sincopă de effort.

> 40 Tulburări de vedere, ataxie, sincopă, euforie, tahicardie.

50…60 Comă, convulsii intermitente.

Severă

> 60 Comă profundă, şoc, risc de sucombare, şoc cu convulsii.

Rapidă 80 Deces imediat.

2.2 Riscuri generate de intoxicaţia acută cu CO

Principalele semne şi simptome, în funcţie de nivelul COHb în sânge (cu hipoxie concomitentă) au fost sintetizate de Kurppa K., Rantanen J. şi sunt prezentate în tabelul 2:


178

Tabelul 2 Principalele simptome în raport cu concentraţia de COHb

Concentraţia COHb [%]

Principalele simptome

0,3... 0,7 Nu sunt semne sau simptome.

2,5... 5

Nu sunt simptome; creştere compensatorie a circulaţiei sângelui (exceptând persoanele cu afecţiuni severe cardiovasculare); suferinţa toracică la pacienţii cu angină pectorală poate fi provocată prin efort uşor.

5...10 Creşte puţin pragul vizual.

10...20 Apăsare în zona frontală; cefalee uşoară; tulburări de vedere. Respiraţie uşor dificilă în efort; poate fi fatal pentru cei cu afecţiuni cardiace severe; posibil letal pentru făt.

20 ... 30 Uşoară sau moderată durere de cap şi zvâcniri în tâmple; îmbujorare; greaţă; dificultăţi în lucrări manuale fine.

30... 40 Cefalee severă, vertij, greaţă şi vărsături; slăbiciune; iritabilitate, tulburări de judecată; sincopă în efort.

40... 50 Unele din simptomele şi semnele de mai sus dar mai severe, cu posibilitate de colaps şi sincopă.

50...60 Posibil comă, cu convulsii intermitente şi respiraţie Cheyne-Stokes.

60... 70 Comă cu convulsii intermitente; respiraţie şi activitate cardiacă scăzută; posibil deces.

70... 80 Puls slab, respiraţie redusă, risc mare de deces.

2.3 Riscuri/efecte generate de gazele cu care se intră în contact la acţiunile de stingere a incendiilor 2.3.1 Riscuri generate de monoxidul de carbon. Efecte

Monoxidul de carbon este întâlnită practic, în orice loc unde se dezvoltă incendii şi produce forme grave de intoxicaţie.

Cea mai cunoscută modalitate de acţiune a CO este de blocare, prin complexare, a hemoglobinei din globulele roşii ale sângelui şi formarea carboxihemoglobinei: CO + Hb ⇔ COHb (1)


179

În acest mod oxihemoglobina devine inaptă pentru transportul oxigenului în organism, împiedicându-se oxidarea hemoglobinei: O2 + Hb ⇔ O2Hb (2)

Datorită proprietăţilor ei, hemoglobina are o afinitate mult mai mare pentru CO decât pentru O2, practic fiind suficientă o concentraţie de 0,1 % CO în aer pentru a se produce cantităţi egale de oxihemoglobină şi carboxihemoglobină.

Intoxicaţia este influenţată de o serie de alţi factori: - vârsta: copiii fiind mai sensibili decât adulţii, datorită frecvenţei mai mari a respiraţiei; - sexul: femeile în general,mai puţin cele gravide, suportă mai uşor CO decât bărbaţii; - diverse alte afecţiuni (tuberculoza, silicoza, anemie, asteroscleroza etc.); - microclimatul (temperatură, presiune, umiditate); - existenţa în aer pe lângă CO, a altor substanţe nocive: H2S, HCl, anhidridă sulfuroasă.

Intoxicaţia acută se manifestă prin: senzaţie de tensiune şi pulsaţii în tâmple, ameţeli, zgomot în urechi şi oboseală; în fază avansată apar: greţuri, vărsături, pierderea cunoştinţei.

În tabelul 3 se prezintă unele simptome în raport cu concentraţia de CO din aer.


180

Tabelul 3 Simptome în funcţie de concentraţia de CO din aer

Concentraţia CO în aer În

procente din

volumul total

ml/m3 (ppm)

Fracţia din

volumul total

Proporţia de CO ml/100

ml de COHb în sânge [%]

Simptome

0,0025 2,5 1/400000 0,25 0,065 - 0,001 10 1/100000 1,05 0,26 -

0,01 100 1/10000 9,6 2,4

Dureri de cap, respiraţia se intensifică, în special la eforturi foarte mari

0,05 500 1/2000 34,4 8,6 Dureri mari de cap, tulburarea vederii

0,1 1000 1/1000 51,5 12,9

Sincopă, accelerarea respiraţiei şi pulsului

0,2 (doză mortală)

2000 1/500 68 17 Comă spre deces

0,5 5000 1/200 84 21 Deces rapid

Intoxicaţiile cronice, se caracterizează prin: oboseală, apatie intelectuală, uneori impotenţă sexuală; alte simptome sunt: iritabilitatea, palpitaţii, tulburări ale vederii.

Dacă o persoană a fost intoxicată cu CO, aceasta se evacuează din mediul viciat, se efectueată respiraţie artificială şi oxigenoterapie; medicul trebuie anunţat în cel mai scurt timp.


181

2.3.2 Riscuri generate de dioxidul de carbon. Efecte

Inspirat în cantităţi reduse şi pentru o perioadă de timp redus, dioxidul de carbon nu prezintă pericol. Dacă timpul de expunere devine mare, se produc intoxicaţii uşoare, însoţite de ameţeli, palpitaţii ale inimii, nervozitate accentuată; toate aceste efecte dispar însă la apariţia aerului curat.

Un conţinut de CO2 de 0,5 % în atmosferă, alături de substanţe rău mirositoare, reprezintă un indicator de discomfort; el se dizolvă în sânge fără să se combine cu hemoglobina, acţiunea sa toxică manifestându-se numai la nivelul sistemului nervos şi muscular. Dioxidul de carbon, în cantităţi mici este stimulent al centrilor respiratori, iar în cantităţi mari este anestezic şi toxic. Bibliografie [1] Tatu, M. – Medicina Muncii , Editura Viaţa Românească, Bucureşti, 1999. [2] Flucuş, I., Popescu, G., Burţilă, C., Dolha, S.- Efecte ale unr gaze rezultate la incendii.Riscuri, Lucrările Sesiunii de Comunicări Ştiinţifice cu participare Internaţională a studenţilor “SIGPROT-2005”, Facultatea de Pompieri, ediţia a II-a, Bucureşti, 2005, Editura Printech, 2005. [3] Grădinaru, I.,C., Popescu, G. – Evaluarea riscurilor privind securitatea factorului uman la intervenţia pentru stingerea incendiilor, Proiect de diplomă, Facultatea de Pompieri, Academia de Poliţie “ Alexandru Ioan Cuza”, Bucureşti, 2002. [4] Stanciu, C., Popescu, G. – Evaluarea unor riscuri în domeniul prevenirii incendiilor. Securitatea factorului uman, Proiect de diplomă, Facultatea de Pompieri, Academia de Poliţie Alexandru Ioan Cuza, Bucureşti, 2002.


182

REZOLVAREA NUMERICĂ A FENOMENELOR DE

TRANSFER DE CĂLDURĂ

Mr. Conf.univ.dr.ing. Emanuel DARIE, Slt. M.Sc.ing. Ion ANGHEL,

Col. Prof.univ.dr.ing. Ioan FLUCUŞ, Mr. Lector univ.drd.ing. Garibald POPESCU,


Abstract

The paper presents the numerical approach for solving the high temperature transfer phenomenon by solving on the computer a set of algebrical equations which approximates differential or integral equations describing the conduction, convection and/or radiation phenomenons.

Introducere

Modelarea numerică a transferului de căldură presupune în principal utilizarea unor proceduri de soluţionare pe calculator a unui set de ecuaţii algebrice care aproximează ecuaţiile diferenţiale (sau integrale) ce descriu fenomene de conducţie, convecţie şi/sau radiaţie.

În general, ecuaţiile care descriu transferul de căldură sunt complexe, ele fiind neliniare, constituie componente ale unui sistem cuplat, proprietăţile substanţelor sunt funcţie de temperatură iar unele funcţie de presiune. În multe cazuri, regiunea de calcul nu este dată de o geometrie simplă, ea modificându-şi forma şi dimensiunile de o manieră necunoscută mai dinainte. Metodele analitice care conduc la o soluţie exactă sunt în foarte mare măsură imposibile în numeroase studii de transfer de căldură. De regulă, sunt posibile anumite aproximări care pot conduce la o soluţie acceptabilă a problemei date. Astfel, ecuaţiile pot fi liniarizate


183

prin neglijarea unor termeni consideraţi suficient de mici sau prin asumarea unor proprietăţi constante. În aceste condiţii, sistemul iniţial de ecuaţii poate fi redus la un altul, mai simplu, pentru care se poate găsi o soluţie exactă. O a doua posibilitate este aceea de a folosi o metodă numerică. Prin acest procedeu, regiunea soluţiilor continue este înlocuită cu o reţea sau un deomeniu/regiune de calcul. Deci, soluţia (de regulă, câmp de temperaturi, flux termic, viteze, presiuni, etc.) va fi obţinută pentru un număr finit de puncte din domeniu. Ecuaţiile diferenţiale sunt înlocuite în acest caz cu un set de ecuaţii algebrice liniare care poate fi rezolvat pe un calculator numeric.

Modelul matematic În cele ce urmează se va face referire la sistemul de ecuaţii

diferenţiale ce stă la baza fenomenelor de conducţie şi de convecţie. Acesta poate fi scris astfel:

0u =⋅∇ (1)

( ) gρpuηuηDt

Duρ T

+∇−∇+∇⋅∇= (2)

( ) '''p qTλ

Dt

DTρc +∇⋅∇= (3)

Aceste ecuaţii pot fi scrise şi sub alte forme: de exemplu în forma potenţial-vârtej prin eliminarea presiunii. De regulă în modelarea numerică, se trece la forma adimensională a sistemului de ecuaţii iniţial şi a condiţiilor iniţiale şi la limită. Rezolvarea concretă a sistemului de ecuaţii astfel rezultat se va face prin metoda diferenţelor finite, metoda volumului finit, metoda SIMPLE, metoda elementului finit sau metoda spectrală.

Complexitatea problemelor de transfer de căldură rezidă însă cel mai mult din faptul că aproape întotdeauna avem fenomene cuplate (de exemplu: structural-termic, magnetic-termic, electro-termic, magneto-electric-termic etc.)


184

Studiul fenomenelor cuplate În această lucrare ne vom referi în special la studiul

fenomenelor cuplate. Este bine ştiut faptul că încălzirea excesivă a elementelor structurale ale unei construcţii, ca urmare a efectelor unui incendiu, poate conduce la deformaţii sau chiar cedări structurale.

Se pune astfel problema dezvoltării unei interfeţe între programul de simulare a dinamicii arderii (de exemplu Fire Dynamics Simulator - FDS) şi răspunsul termic al elementelor structurale pentru a prevedea comportarea ulterioară a unei clădiri reale. Acest lucru poate permite ulterior: - Reconstrucţia câmpului de temperaturi în elementele structurale; - Evaluarea rolului stratului de protecţie antifoc asupra structurii.

Schema bloc a acestei analize cuplate este dată în figura 1:


185

Fig. 1 Schema bloc a analizei cuplate „Dinamica arderii – analiza termică a structurii”

De regulă rezistenţa structurilor prezente în construcţia

diverselor clădiri, este influenţată de evoluţia unui eventual incendiu prin apariţia unor deplasări sau rotiri a elementelor componente. Aceste deplasări sau rotiri se pot calcula cu ajutorul unui program specializat care va ţine cont de efectele

DINAMICA ARDERII ANALIZA TERMICĂ A STRUCTURII

ANALIZA EFORTURILOR DEFECT, COLAPS STRUCTURĂ

ANALIZĂ CUPLATĂ

PR

OP

RIE

TĂŢ

I MA

TE

RIA

LE

INT

EN

SIF

ICA

RE

AR

DE

RE

TRANSFER DE CĂLDURĂ

(RADIAŢIE, CONVECŢIE) CONDIŢII LA LIMITĂ

REDISTRIBUIRE ÎNCĂRCARE (EFORTURI)


186

termice induse de arderea elementelor combustibile din apropierea structurii.

În cele ce urmează se prezintă în mod concret modalitatea de calcul automat a comportării termo-mecanice a structurii unei construcţii metalice, folosindu-se conlucrarea a două platforme software de înalt nivel: Fire Dynamics Simulator (FDS) – pentru dinamica arderii şi ANSYS pentru calculul structural (Figura 2).

Fig. 2 Schema de calcul automat a solicitărilor termice rezultate din dinamica arderii şi influenţa acestora asupra structurii

DINAMICA ARDERII Simulare CFD –

FIRE DYNAMICS SIMULATOR

(FDS)

FIŞIER TRANSFER DATE FDS – ANSYS

(Tstr, Tamb, Lambda, L = f(x,y,t)

CITIRE DATE DE INTRARE

PROPRIETĂŢI MATERIALE

ANALIZĂ TERMICĂ CU ELEMENT FINIT

ANALIZĂ STRUCTURALĂ CU ELEMENT FINIT

MODEL CU ELEMENT FINIT

(LEGĂTURI, EFECTE DE

SUPRAFAŢĂ)

DEFECTE STRAT ANTIFOC ANALIZĂ PLANĂ, CONDIŢII LA LIMITĂ

TEMPERATURI INTERMEDIARE

INTERPOLARE REALIZARE FIŞIER DATE

PENTRU NODURI (ELEMENTE)

REALIZARE FIŞIER ÎNCĂRCARE STRUCTURĂ

CITIRE FIŞIER STRUCTURĂ ÎNCĂRCARE


187

Proprietăţile fizice ale gazului din compartimentul incendiat se prezintă de regulă printr-un bilanţ de conservare a masei între straturile care se evidenţiază în încăperea incendiată (Figura 3)

Fluxul termic degajat în pana de ardere se va disipa către plafon şi pereţi sau stâlpi, iar masa se va conserva întotdeauna la nivelul planului de separaţie dintre cele două straturi. Variaţia globală a temperaturii şi a fluxului termic în timp este dată în figura 4 în timp ce influenţa incendiului asupra unui stâlp sau a unei grinzi este dată în figura 5. Din condiţiile date ale incendiului care are loc în acest caz în apropierea stâlpului structurii rezultă clar o temperatură mai ridicată pentru stâlp în comparaţie cu grinda structurii respective.

Influenţa mediului termic asupra structurii se poate rezolva numeric cu ajutorul platformei ANSYS, urmărind următorii paşi: -Definirea problemei termice; -Creare fişier proprietăţi termice; -Ştergerea condiţiilor la limită şi a opţiunilor de calcul termic; -Definirea problemei structurale; -Creare fişier proprietăţi structurale; -Citire fişier proprietăţi termice; -Rezolvarea şi afişarea rezultatelor problemei termice; -Citire fişier proprietăţi fizice; -Citirea temperaturilor din fişierul de rezultate temperaturi; -Rezolvarea şi afişarea rezultatelor problemei structurale.


188

Fig. 3 Conservarea mărimilor fizice ale gazului în încăperea incendiată


189

Fig. 4 Variaţia globală a temperaturii şi a fluxului termic în timp

Fig. 5 Influenţa incendiului asupra unui stâlp şi a unei grinzi


190

Un exemplu de fişier sursă scris pentru analiza cuplată termo-structurală în ANSYS este dat în continuare:


191


192

BIBLIOGRAFIE:

[1] Contract AMTRANS (Nr. 7B07/2004), Sisteme eficiente de realizare a unor structuri uşoare rezistente la foc pentru construcţii civile. [2] Fire Dynamics Simulator, versiunile 3, 4. [3] ANSYS User’s Guide.


193

ASPECTE TERMOHIDRAULICE PRIVIND UTILIZAREA

CEŢII DE APĂ LA STINGEREA INCENDIILOR

Lt. prep.univ.drd.ing. Dragoş-Iulian PAVEL, Mr. conf.univ.dr.ing. Emanuel DARIE,

Mr. lector univ.drd.ing. Garibald POPESCU, Academia de Poliţie Alexandru Ioan Cuza - Facultatea de Pompieri

Abstract

This work treats the modalities of obtaining small size water drops (d < 1000 µm) by hydraulic point of view and also the heat transfer between the water fog and the heat generated by the flames produced during a fire. On study also the efficiency of water fog extinguishing technique.

Substanţe de stingere a incendiilor

Produsele utilizate pentru stingere permit întreruperea

procesului de ardere ca urmare a unor efecte, cum ar fi : – răcire (apă, spumă); – izolare (apă, spumă); – diluare (apă, gaze inerte); – inhibare (pulberi); – efect chimic (pulberi).

Cele mai utilizate substanţe pentru stingerea incendiilor sunt : – apa; – spuma; – pulberile; – gazele inerte(CO2, azot etc.).


194

APA

Apa este cel mai vechi agent de stingere. Deşi în prezent se dispune de o gamă foarte variată de agenţi de stingere, apa rămâne cea mai folosită, având calităţi care o fac în continuare agentul de stingere cel mai folosit : – se găseşte în cantităţi considerabile; – este ieftină; – este relativ uşor de procurat; – are mare putere de răcire; – este nevătămătoare.

Efectul de stingere al apei se realizează prin: răcirea materialului care arde, izolarea suprafeţei incendiate de oxigenul din aer, acţiunea mecanică, atunci când apa se foloseşte sub formă de jet compact.

Efectul principal al apei la stingerea incendiului îl constituie răcirea materialului care arde, prin absorbirea căldurii degajată în urma arderii cu o viteză mai mare decât viteza cu care materialul combustibil absoarbe căldura necesară dezvoltării incendiului.

Proprietăţile apei care îi limitează domeniul de utilizare: densitate relativ mare; bună conducătoare de electricitate; reacţionează cu o serie de substanţe chimice generând

după caz hidrogen sau oxigen; la temperaturi joase, reacţionează cu unele metale (sodiu,

potasiu) cu degajare de căldură (până la 600ºC) şi în unele cazuri cu degajare de hidrogen;

reacţionează cu carbura de calciu degajând prin reacţie căldură şi acetilenă.

FOLOSIREA APEI LA STINGEREA INCENDIILOR

Apa se întrebuinţează pentru stingerea incendiului sub

formă de: • jet compact;


195

• jet pulverizat (ploaie); • ceaţă de apă; • abur.

Apa sub formă de jet compact

Ceaţa de apă. Sisteme şi instalaţii de stingere cu

ceaţă de apă


196

Apa sub formă de jet pulverizat (ploaie)

Ceaţa de apă

Ca substanţă de stingere, ceaţa de apă acţionează prin

reducerea conţinutului de oxigen, însă trebuie ca dimensiunea particulelor să fie de aproximativ 100µm, lucru realizat prin următoarele trei metode:

pulverizarea apei la înaltă presiune (50÷100 atm); utilizând ţevi pulverizatoare speciale la presiuni de 2÷10

atm; cu ajutorul aerului comprimat.

Pulverizarea apei cu aer comprimat este posibilă, însă necesită compresoare speciale, prezentând şi un oarecare risc, deoarece aerul comprimat înteţeşte şi mai mult arderea.

Prin folosirea unor presiuni de 50 până la 100 atm. se obţine ceaţa de înaltă presiune. La asemenea presiuni se întâmplă dificultăţi în manipularea ţevilor manuale de pulverizare. În afară de aceasta, pentru pulverizare sunt necesare ţevi cu ajutaje speciale, furtunuri de mare rezistenţă şi pompe speciale. În schimb, efectul de stingere nu este cu nimic superior celui obţinut cu ceaţa de joasă presiune.

Efectul de stingere depinde de uniformitatea apariţiei picăturilor în zona de ardere şi de intensitatea jetului de apă.


197

Principiul sistemului cu ceaţă de apă constă în faptul că picăturile fine de apă realizează un schimb termic cu energia produsă în zona de ardere, împiedicând creşterea temperaturii. Acest schimb de energie este proporţional cu suprafaţa acoperită de picăturile de apă şi nu cu volumul acestora. La un volum egal, cu cât picăturile sunt mai mici, cu atât suprafaţa pe care se realizează schimbul energetic este mai mare.

Pe baza experienţelor care s-au făcut rezultă că ceaţa de apă poate fi folosită la:

stingerea nemijlocită a incendiilor; efectuării unui control asupra dezvoltării

incendiilor; acţiunile de salvare, pentru reducerea efectului

radiaţiei termice excesive asupra clădirilor sau obiectivelor din vecinătatea incendiului;

stingerea incendiilor de substanţe combustibile; stingerea incendiilor de lichide combustibile; cu anumite restricţii, stingerea incendiilor de

instalaţii electrice. Avantajele utilizării ceţei de apă sunt următoarele:

1. Prin folosirea ceţei de apă nu se înlocuieşte atacul direct asupra focului, ci în principal se urmăreşte să se ofere o rută de abordare “sigură” a incendiului, să se îmbunătăţească şi să se menţină condiţiile de mediu pentru pompieri şi să se prevină posibilitatea producerii unui flash-over sau backdraft;

2. Ceaţa de apă se poate utiliza la controlarea focurilor ce cresc în ritm constant, unde se poate încă intra, dar unde focarul principal nu poate fi atacat direct;

3. Prin folosirea ceţei de apă se realizează o disipare a căldurii degajate de flăcările din cadrul incendiului cu o eficacitate mai mare decât în cazul jetului compact de apă;

4. Ceaţa de apă poate fi utilizată la crearea unei atmosfere inerte, atunci când trece din starea lichidă în starea de vapori, producându–se o mărire a volumului de 1700 ori, ceea ce duce


198

la deplasarea aerului şi a vaporilor inflamabili în zone depărtate de zona de ardere;

5. Prin folosirea ceţei de apă se constată că numărul de decese este mult mai mic.

Dezavantajele utilizării ceţei de apă sunt următoarele: 1. Folosirea ceţei de apă poate duce la posibilitatea

generării de cantităţi mari de abur încins ce produce pericolul de arsuri asupra pompierilor prin descărcarea de cantităţi mari de picături fine de apă;

2. Utilizarea ceţei de apă poate da naştere la o posibilă distrugere a echilibrului termic în compartimentul incendiat;

3. Folosirea ceţei de apă poate reduce vizibilitatea şi poate crea disconfort asupra pompierilor.

Ca substanţă de stingere ceaţa de apă acţionează prin reducerea conţinutului de oxigen, însă trebuie ca dimensiunea particulelor să fie de aproximativ de 100 micrometrii.

În teorie, picăturile mici sunt mult mai eficiente la răcirea şi diluarea gazelor decât picăturile mai mari cum se arată în Tabelul 1.

Variaţia suprafeţei cu diametrul picăturii (1 l de apă) Tabelul 1

Mărimea picăturii (µm) 1000 100 10 Nr. total de picături 1,91·106 1,91·109 1,91·1012 Aria totală (m2) 6 60 600

Picăturile mai mici de asemenea se evaporă şi absorb

căldura mai repede decât cele mai mari. Durata de viaţă a unei picături, tviaţă (s) este în principiu determinată de dimensiunea picăturii şi de temperatura înconjurătoare şi poate fi dată aproximativ de Andersson [1] pentru picături între 0,1–1mm.

tviaţă = (D·La·ρ)/(2· λ ·∆t·C2), (1)

unde: D este diametrul picăturii (m);

La reprezintă căldura latentă a apei (J/kg);


199

∆t este diferenţa de temperatură între o picătură de apă şi aerul înconjurător (K);

ρ reprezintă densitatea apei (kg/m3); λ este conductivitatea termică a aerului înconjurător

(W/m·K); C2 reprezintă o constantă (m–1).

La reducerea mărimii unei picături de la 1000 µm la 100

µm durata de viaţă a picăturii se reduce de 10 ori, aşa cum se arată in tabelul de mai jos:

Variaţia duratei de viaţă a picăturii, funcţie de temperatură şi diametrul picăturii Tabelul 2

∅(µm) ∆T (°C)

100(µm) 200(µm) 300(µm) 500µm) 1000(µm)

200 0,8s 1,6s 2,4s 4s 8,0s 300 0,533s 1,06s 1,6s 2,66s 5,33s 400 0,4s 0,8s 1,2s 2,00s 4,00s 600 0,26s 0,52s 0,78s 1,3s 2,6s 800 0,2s 0,4s 0,6s 1,00s 2,00s

1000 0,16s 0,32s 0,48s 0,8s 1,6s


200

În reprezentarea tridimensională a datelor din tabelul de mai sus se obţine următorul grafic:

Fig. 1 - Reprezentarea tridimensională a datelor

Eficacitatea răcirii de către spray–urile cu apă pentru gazele

fierbinţi depinde de asemenea de timpul de rămânere în aer. Cu cât este mai lung timpul, cu atât eficacitatea răcirii creşte. Timpul de rămânere în aer depinde în principiu de viteza iniţială a spray–ului sau de presiunea de descărcare, dimensiunea picăturii şi distanţa de penetrare. Se poate estima, conform [2]:

U

Dt

g

l

⋅⋅

⋅=

ρ

ρ

33,0 , (2)

unde: D este diametrul picăturii (m); lg ρρ , reprezintă densitatea aerului şi a apei (kg/m3);

U este viteza picăturii (m/s), care poate fi determinată de:


201

⋅

⋅⋅=

l

g

D

L

UU

ρ

ρ33,0exp

0 , (3)

unde: U0 reprezintă viteza iniţială a picăturii (m/s); L este lungimea penetrării (m).

Tabelul 3 arată, bazându–se pe ecuaţiile de mai sus, timpul necesar pentru o picătură să ajungă la podea la diferite presiuni de când penetrarea în jos se presupune că este de 3 m. Timpul funcţie de diametrul picăturii şi presiune Tabelul 3

Presiunea de

descărcare (MPa)

∅(µm)

5

10

30

68

200 µm 3 s 2 s 1,12 s 0,74s 300 µm 2,7 s 1,75 s 0,96 s 0,64s 500 µm 1,16 s 0,77 s 0,41 s 0,27s 1000 µm 0,86 s 0,57 s 0,3 s 0,2s


202

În reprezentare tridimensională a datelor din tabelul de mai sus se obţine graficul:

510

3068

200300

5001000

3

2

1.12

0.74

2.70

1.75

0.96

0.64

1.16

0.77

0.41

0.27

0.86

0.57

0.3

0.2

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Timp(s)

Presiunee

de

descărcare

(MPa)Diametrul

picăturii (µµµµm)

Fig. 2 - Reprezentarea tridimensională a datelor

Alţi factori importanţi includ cantitatea de apă aplicată, unghiul de spray şi de descărcare.

Concluzii

Comparate cu jetul tradiţional atât rezultatele experimentale cât şi cele analitice arată că folosirea raţională a ceţei de apă poate avea un efect de răcire mai bun, poate genera mai puţin abur şi poate duce la o mai mică distrugere a echilibrului termic în strat prin folosirea de descărcări scurte, picături fine şi unghi de spray larg.


203

Realizarea unor picături de apă de dimensiuni mici conduce la un timp redus de evaporare, deci o acţiune rapidă asupra focului, deci o eficienţă crescută de stingere.

Note bibliografice:

[1] Andersson P., Arvidson M., Holmstedt G., - Small scale experiments and theoretical aspects of flame extinguishment with water mist, Lund Institute of Technology, Lund University, Report 3080, May 1996; [2] Williams A., - Combustion of Spray of Liquid Fuels, Elerk Science, London, 1976.


204

NUMĂRUL DE AUR. TRECUT PREZENT ŞI VIITOR

Mr. conf. univ. dr.ing. Emanuel Darie , Mr. lect.univ. drd. ing. Garibald Popescu ,

Slt.ing. Constantin Popa , Stud. cap. Simion Dolha,


Abstract

Through the article, the authors wish to underline that number ϕ, known as “golden number” founds itself in a large number of technical results. The high diversity of domains where this number has applicability it makes the science people to use it frequently, for example when it's about proportions.

1.1 Numărul ϕϕϕϕ. Scurt istoric

Numărul de aur notat în literatura de specialitate cu ϕ, are valoarea 1,618 şi reprezintă prescurtarea numelui Fidias, considerat creator de armonie, frumos, de echilibru şi proporţionalitate a formelor controlate de legea acestui număr.

Armonia universală reprezintă o sumă de forme din lumea animală, vegetală sau a obiectelor din realitatea obiectivă, la baza cărora stau legi de dezvoltare şi principii matematice de alcătuire.

Numărul de aur demonstrat ştiinţific, exprimă legea creşterii plantelor şi animalelor; acesta se regăseşte în mediul ambiant identificat prin poziţia frunzelor pe lujeri, în dezvoltarea oaselor, a cochiliilor de melci şi scoici etc. Numărul pus în discuţie este utilizat în construcţii; utilizat în mod judicios, asigură echilibrul volumelor şi proporţiilor părţilor componente ale unui ansamblu constructiv.


205

Egiptenii au utilizat numărul de aur la construcţia piramidelor; aceştia considerau că cunosc “efectul de piramidă” prin care se conservă viaţa, construind piramidele ca morminte ale faraonilor, mumiile acestora fund aşezate la 1/3 de bază, unde efectul de piramidă se consideră că are efect maxim.

Raportat la geometria plană, punctul M realizează pe segmentul AB (figura1) o „secţiune de aur”; această denumire este atribuită lui Leonardo da Vinci. Acesta a adus argumente în favoarea acestei teorii printr-o serie de exemple observate din proporţiile diferitelor zone ale corpului omenesc şi din arhitectură, afirmând că forma armonioasă a corpului se explică prin prezenţa acestui raport între diferitele părţi ale sale, fiind de părere că „secţiunea de aur” reprezintă canonul după care trebuie să se stabilească proporţiile între diferitele părţi ale aceleiaşi clădiri, dintre volumul construit şi cel rămas liber etc. Aceeaşi secţiune a fost denumită de către Fra Luca Pacioli di Borgo, „ divina proportine”, iar de către arhitectul Le Corbusier “modulor” [l].

În secolul al XIX-lea, psihologul G. Th. Fechner a prezentat unui eşantion mare de populaţie, o serie de dreptunghiuri cu dimensiuni diferite şi pătrate, cerând să fie alese acelea care au forma cea mai plăcută; majoritatea preferinţelor a fost îndreptată către dreptunghiurile care aveau dimensiunile laturilor în „raportul de aur”.

1.2 Numărul de aur, lege a lumii vii

Fenomenul biologic denumit „ fillotaxis”, constă în modul

de dispunere a frunzelor de-a lungul ramurilor, în cazul unor specii de plante precum şi modul în care sunt dispuse petalele florilor, aceasta, fund în strânsă legătură cu legea creşterilor organice, lege, care are ca suport matematic şirul lui L. Fibonnaci [l]. Fiecare termen se află prin însumarea a doi termeni consecutivi, iar raportul dintre doi termeni


206

consecutivi se apropie de valoarea lui ϕ, pe măsură ce numărul de termeni ai şirului creşte.

Legea creşterilor organice prin intermediul “raportului de aur” se întâlneşte în spirala evoluţiei lumii vii şi în spirala evoluţiei Universului.[l]

1.3 Elemente de geometrie în spaţiu. Asocierea cu

numărul ϕϕϕϕ

Raportul de aur a preocupat în mod constant, generaţii întregi de matematicieni, filosofi şi arhitecţi. Dintre cele şapte minuni ale lumii, cel puţin două îşi datorează celebritatea raportului de aur: statuia lui Zeus din Olimp şi piramida lui Keops. Urmare unei călătorii în Egipt, Herodot află că: „ aria unei feţe laterale a unei piramide patrulatere este egală cu aria pătratului construet pe înălţimea sa ”.[1]

De asemenea, unghiul format de o faţă laterală cu baza piramidei este de aproximativ 52 de grade (mai exact 51 de grade şi 50 de minute). În acest sens, este important de menţionat faptul că, cristalul de cuarţ, care a luat naştere în condiţii de presiune şi temperatură foarte mari, implică creşterea după o spirală în care apar atât unghiul de 52 de grade, cât şi „ raportul de aur “.[1]

1.4 Elemente de algebră. Asocierea cu numărul ϕϕϕϕ

Numărul de aur notat cu ϕ, se determină din ecuaţia corespunzătoare relaţiei[2],[4]: ϕ = l/ϕ + l sau ϕ2 = l + ϕ, (1) care admite soluţiile:

ϕ1 , 2=(l± 5 )/2, (2) de unde se acceptă doar valoarea pozitivă a numărului:

ϕ = (l + 5 )/2 = 1,6180339... , (3) denumit „ numărul de aur”.


207

1.5 Elemente de geometrie plană. Asocierea cu numărul ϕϕϕϕ

Interpretarea geometrică a numărului ϕ constă în

împărţirea unei drepte în două segmente, conform cu figura l.

A M B

Fig. Împărţirea unei drepte în două segmente

„Raportul de aur”, implică determinarea pe un segment AB, a poziţiei unui punct M, astfel încât să fie îndeplinită relaţia:

618,1AM

AB

MB

AM=ϕ== ; AM > MB. (4)

1.6 Elemente de analiză matematică. Asocierea cu

numărul ϕϕϕϕ

Importanţa numărului ϕ a impus conexiunea acestuia cu o serie de discipline cum este spre exemplu analiza matematică. Se consideră în acest sens, şirul [3]:

0nn )x( ≥ , x1= x2=1, xn+1=xn+ xn-1 , (5)

care poartă numele de şirul lui L. Fibonacci (1170 - 1240).

Atunci (∀ ) n ≥ 1 există următoarele relaţii [3]:

;2

51

2

51

5

1x

nn

n

−−

+⋅= (6)

x1+x2+…+x n = xn+2 -1 ; (7) x1+x3+…+x2n-1= x2n; (13)

x2+x4+…+x2n = x2n+1 -1 ; (8) x2-x3+x4+…+(-1)n nx⋅ = (-1)nxn-1 ; (14)


208

1nn2n

22

21 xxx...xx +⋅=+++ ; (9) n2

n1n1n )1(xxx −=−⋅ +− ; (15)

0xxx 2n

21nn2 =−− + ; (10) 0xxx 1n2

21n

2n =−+ ++ ; (16)

1n2n2n2n )1(xxx +

+− −=−⋅ ; (11) n

2n2n1n1n )1(2xxxx −⋅=⋅−⋅ +−+− ; (17)

1nn0

11n

0n xC...CC +− =+++ ; (12)

khn

khnnknhn xx)1(xxxx ⋅⋅−=⋅−⋅ ++++ , (h, k ≥ 1). (18)

Relaţia (6)este demonstrată la anexa 1. În sprijinul teoriei pusă în discuţie, există o serie de

corolare, dintre care se enumeră (fară demonstraţie), unele dintre acestea[3]:

=+

=−

∞→ 2

51

x

xlim

n

1n

nϕ; (19)

=+

=∞→ 2

51xlim n

nn

ϕ ; (20)

( )∑≥ ϕ

=+

=+++

⋅−1n

2n

22

21

n 1

51

2

x...xx

11 . (21)

1.7 Elemente de trigonometrie. Asocierea cu

numărul ϕϕϕϕ

În acelaşi context, există (fară demonstraţie) relaţia:

2

51

5cos2

+=ϕ=

π⋅ . (22)

Alte aplicaţii ale numărului ϕ, se referă şi a calculul unor numere cum sunt spre exemplu: sin π/5 , cos π/l 0, sin π110 etc.


209

1.8 Studii şi cercetări din diferite domenii de activitate

O serie de studii, au pus în evidenţă faptul că piramidele construite pe principiul ”numărului de aur”, au următoarele proprietăţi[2]:

- efectul de piramidă contribuie la vindecarea unor boli, a rănilor, a stărilor de stres, a durerilor de cap;

- facilitează procesul de creştere biologică la plante, animale şi om;

- influenţează structurile minerale modificând cristalizarea unor substanţe cum este sulfatul de cupru;

- cristalizează aliajele unor metale, restructurând ordinea moleculară;

- magnetizează apa care asigură creşteri spectaculoase ale plantelor, animalelor; aceasta devine curativă pentru tratarea unor boli la om;

- conservă legumele, fructele şi seminţele, întârziind procesul de putrezire.

De asemenea prin „efectul de piramidă” s-a încercat să se explice rezistenţa fizică mărită a unor populaţii care trăiesc în corturi şi iurte cum sunt spre exemplu mongolii, laponii, tibetanii.

O serie de alte domenii în care se utilizează efectul de piramidă sunt:

- în medicină, pentru unele boli se practică tratamente sub piramidă;

- în zootehnie, unde s-a experimental creşterea sub piramidă a unor animale cu blană scumpă;

- în agricultură, legumicultură, pomicultură prin construcţia unor depozite piramidale pentru conservare de scurtă şi lungă durată a seminţelor, legumelor, fructelor etc.;

- în horticultuă piramidele generează creşterea rapidă a răsadurilor de flori;

- în cadrul măsurilor cu efect ecologic cum este spre exemplu epurarea apelor reziduale.


210

Spre exemplu, în cadrul proceselor tehnologice din industria lemnului, „numărul de aur” poate fi valorificat pentru realizarea unor produse, care au acoperire arhitecturală, cum sunt:

- gabaritele mobilierului şi ale componentelor acestuia, ale elementelor decorative, rame, oglinzi, desene pe stofe pentru mobilă etc.;

- dimensiunile de contur ale uşilor, ferestrelor etc.; - raportul dintre lungimea şi lăţimea unor produse finite

lemnoase.

Anexa 1 Să se determine termenul general al şirului (x )n 0n≥ definit prin:

1xx 10 == , 2n1nn xxx −− += .

Soluţia 1 Pentru a obţine exprimarea completă a lui (xn)n>0 se determină numerele reale α,β,u, v(u ≠ v) astfel încât [5]: xn =αun+βvn ,( ∀ )n≥0, (A.1.1) adică scriind pe (xn) n≥0 ca sumă a termenilor generali a două progresii geometrice. Condiţia: x n = xn-1+ xn-2, (A.1.2) devine αun +βvn = αun-1 +βvn-1 +αun-2+βvn-2, (A. 1.3) sau αun-2 (u2 - u -1)+ β vn-2 (v2 - v -1) = 0,(∀ )n ≥ 2. (A.1.4)

Condiţia este îndeplinită dacă u, v sunt rădăcini ale ecuaţiei:

x2 -x-1 = 0, (A.1.5)

de unde

2

51v,

2

51u

−=

+= . (A.1.6)


211

În aceste condiţii:

2n)(,2

51

2

51x

nn

n ≥∀

−β+

+α= , (A.1.7)

şi rămâne să determinăm α şi β ca această relaţie să aibă loc pentru n = 0, n = 1. Utilizând condiţiile de mai sus rezultă :

0n)(,2

51

2

51

5

1x

1n1n

n ≥∀

−−

+=

++

. (A.1.8)

Soluţia 2

Şirul(xn)n≥0,

xn= xn-1 + xn-2,( ∀ )n≥2, (A.2.1) este echivalent cu şirul xn+2 = xn+1 + xn,( ∀ )n≥0. (A.2.2)

Ecuaţia caracteristică a şirului este [4]:

r2 = r + l ⇔ r2-r-l = 0 ⇒ r1,2 = 2

51±. . (A.2.3)

În aceste condiţii, termenul general al şirului este:

,2

51b

2

51arbrax

nn

n2

n1n

−⋅+

+⋅=⋅+⋅= (A.2.4)

în care a, b sunt constante care se determină din condiţiile xl = x2 = 1.

Bibliografie : [1] Dobre, F. – Numărul ϕ, chintesenţa armoniei

universale, Revista Astrologia, nr. 7/(38), 1997. [2] Georgescu, N. – Numărul de aur şi produsele din

lemn, Revista Industria lemnului nr.2/1990.


212

[3] Sireţchi, Gh. – Calcul diferenţial şi integral, volumul 2, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1985.

[4] Cuculescu, I. – Culegere de probleme rezolvate pentru admiterea în învăţământul superior , Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1984.

[5] Stănăşilă, O. ş.a. – Manual de analiză matematică pentru clasa a XI- a, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1982.

[6] Popescu, G.,Vâscu, M. – Numărul de aur. Trecut, prezent şi viitor - Sesiunea Cercurilor Ştiinţifice Studenţeşti CERC – 2004, Bucureşti, România, (20-21) mai, 2004.

Date post:	15-Feb-2019
Category:	Documents
Upload:	vandan
View:	244 times
Download:	0 times

MINISTERUL ADMINISTRA - igsu.ro · – autor: Drd. ing. Aurora Cioc, Institutul de Cercet ări...

Documents