Область применения и методики подбора систем дымоудаления

Противодымная вентиляция входит в состав противопожарной защиты зданий. Своевременное удаление дыма даёт возможность людям покинуть опасный участок, предоставляет несколько минут, которые спасают жизнь. Выбрасывает продукты горения за пределы здания, очищает основные и аварийные выходы от дыма. В крупных многоэтажных зданиях расчет противодымной вентиляции ведется поблочно: комплекс делится на несколько отсеков, для каждого проектируется аварийная вентсистема.

Общие положения

Дымовая зона

В начале нашего обзора дадим несколько понятий, применяемых в проектах и технических задания для противодымных систем:

  1. Дымоудаление – система, дающая возможность людям покинут горящее здание.
  2. Дымовая зона – периметр, площадью не более 3 000 м2. На первой стадии горения удаляется достаточный, для безопасной эвакуации людей, объем дыма.
  3. Дымоприёмное устройство – через него продукты горения удаляются в вентшахты или на улицу. Изготавливаются из металла высокотемпературной закалки.
  4. Пожароопасная смесь – комбинация из пыли и воздуха, горящая при давлении меньше 5 кПа.
  5. Резервуар дыма – участок горения, огражденный со всех сторон воздушными завесами. Рассчитывается на высоту 2 500 мм от пола.
  6. Клапан задержки огня – монтируется в общеобменных воздуховодах. При пожаре препятствует распространению дыма, перекрывая свободный воздухообмен между помещениями.
  7. Удаление продуктов горения естественным способом – вытяжка без механического побуждения за счет разницы температур снаружи и внутри здания.
  8. Удаления продуктов горения механическим способом – то же самое, но с помощью вентиляторов. Основан на расчете кратности обмена воздухом.
  9. Шкаф управления – используется для контроля над параметрами системы дымоудаления.

Нормативные требования

Борьба с задымлением – комплексное мероприятие, состоящее из теоретической и практической частей, его функция - удаление дымы из эвакуационных путей, а также всего здания. Работа комплекса направлена на спасение людей, улучшение условий для Государственной противопожарной службы, а также минимизации экономических потерь.

Все требования для противодымной защиты подробно изложены в нормативной документации. Это СНиП 21-01–97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений»; СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Много полезной информации представлено в «Расчетном определении основных параметров противодымной вентиляции зданий: метод, рекомендации к СП 7.13130.2013». М.: ВНИИПО, 2013.

Схема расположения элементов системы

В зависимости от размера и конструктивных особенностей здания противодымная система может в себя включать:

  1. Автоматическую систему удаление дыма из всех помещений или коридоров.
  2. Систему выброса остаточных продуктов горения и газов после локализации очага.
  3. Локальные установки, обеспечивающие полное очищение лестничных клеток.
  4. Подпор воздуха в лестничные клетки, лифтовые шахты, холлы.

Удаление продуктов горения осуществляется из двух типов помещений: открытые площадки с посетителями, где есть окна и двери, но нет специализированных проемов для удаления дыма; закрытые шахты лифтов, лестничные клетки, без естественного источника света, но со специальными проемами.

Механизмы дымоудаления различного назначения могут не закладываться в проект: для этого нормативное время эвакуации из самой дальней/высокой точки здания должно быть меньше, чем время его оседания до высоты 2 500 мм от пола (рабочая или зона жизни).

Если в помещении установлена автоматическая система пожаротушения, то вместе с ней проектируется механизм проветривания - он включается после локализации очага.

В жилых зданиях и пристройках объёмно-планировочные решения проектируются таким образом, чтобы ускорить процесс спасения людей и обезопасить работу аварийно-спасательной службы. Согласно этим решениям, есть несколько принципиальных схем устройства незадымляемых лестничных клеток:

  • Н1 – выход через коридор с системой дымоудаления.
  • Н2 – подпор воздуха напрямую. Предотвращает задымление.
  • Н3 – выход оборудуется тамбур-шлюзом с автономным подпором.

Для спасения людей эффективны установки, начинающие работать на первой стадии пожара, когда все пути эвакуации открыты. В зданиях устанавливаются следующие элементы:

  • Дымоудаление из глухих коридоров без естественного освещения, а также из пристроек.
  • Для объектов высотой более 28 метров предусматривается система удаления дыма из коридоров и холлов, а так же приточная защита лестничных клеток, лифтовых шахт и тамбур-шлюзов.
  • Установки автоматизированной защиты подземных частей жилых зданий, а так же подпор воздуха для тамбуров.

В расчетах учитывается интенсивность и объем выделения дыма, они зависят от стадии горения, площади пожара и материалов внешней и внутренней отделки. Также проектировщики обращают внимание на расчетную плотность и токсичность продуктов горения. Например, горение пластиковой обшивки офисных помещений связано с выделением опасного газа в огромных объёмах.

Определение параметров системы

При проектировании противодымной вентсистемы проектировщики пользуются двумя способами обеспечения приемлемых условий эвакуации:

  1. Создание зоны без дыма в нижней части помещения.
  2. Устройство дымоудаления путей эвакуации и соседних, свободных от огня, помещений.

Выбор способа зависит от двух основных параметров:

  • П - периметр зоны, объятой огнем, на первой стадии распространения пожара.
  • Y – высота от пола до уровня задымления. Так называемая «зона жизни».
Параметры регламентируются нормативной документацией и вводятся для сокращения издержек: если очаг возгорания и площадь помещения небольшие, то в проект закладываются минимальные мощности оборудования.

Обеспечение незадымленной зоны в нижней части помещения

Незадымленная зона

Данный подход находит применение, когда периметр возгорания на начальной стадии не превышает 12 000 мм, а высота незадымленной зоны меньше 4 000 мм. Например, задымление от печи или другого локального источника. Основывается на разности балансов: с одной стороны объем дыма, поступающего от источника горения в пространство между потолком и полом, с другой - объем продуктов горения, удаляемых посредством принудительного вентилирования. Объем воздуха, удаляемого вентиляцией с естественным побуждением или механически, должен быть больше, чем потенциально возможный от горения. Тогда остаётся свободная зона между полом и потолком, её высота должна быть не более 2 500 мм.

Обеспечение незадымляемости путей эвакуации и смежных помещений

Подход применим, когда периметр возгорания превышает 12 000 мм. То есть, очаг пожара неограниченного размера, и создать прослойку чистого воздуха между полом и потолком невозможно. Тогда создаются зоны, полностью свободные от дыма. Это могут быть эвакуационные коридоры, лестничные клетки и марши, тамбур-шлюзы, лифтовые шахты.

Методика расчёта основывается на сохранение баланса между поступающим в помещение и удаляемым воздухом. Устанавливаются мощные уловители дыма или вход/выход загораживается с помощью воздушных завес.

Расчет параметров вентилирование лестничных клеток

Лестничный марш с поэтажным выходом

Для точного расчета учитывается внутренне давление. Оно может различаться, в зависимости от конструктивных особенностей здания:

  • Лестница в надземной части здания, не имеющие поэтажного сообщения с основным строением.
  • Лестница в надземной части здания, с выходами на каждый этаж.
  • Лестницы в подземной части здания. По нормам оборудуются дополнительным, изолированным от основного помещения выходом, на уровне первого надземного этажа.

Затем определяется объем воздуха, выходящего через конструктивные проёмы. В этих расчетах используется сложная математическая зависимость, поэтому грамотные проектировщики пользуются компьютерными программами, что значительно облегчает вычисления.

Давление и утечки воздуха определяются для каждого этажа отдельно.

Большое значение имеет перепад давления между этажами: если он больше 150 Па, то лестница делится на зоны, каждая - со своей противодымной системой. Для каждой зоны устраивается распределительная подача воздуха. Если давление по высоте меняется незначительно, то предпочтение отдаётся централизованной подачи сверху.

Противодымная система многоэтажного здания

Защита от распространения дыма в многоэтажных зданиях - проблемная область для проектировщиков: Российские нормы и стандарты противопожарной защиты разрабатывались для зданий, высотой меньше 75 метров, поэтому теперь специалистам приходится адаптировать устаревшие нормы под современные инженерные проекты. Что в большинстве случаев делается вполне успешно. Особенно преуспела в этом некоммерческая ассоциация инженеров (АВОК).

Шахта лифта

Это весьма опасное место во время пожара, однако, может использоваться для эвакуации людей, тогда лифт обозначается специальной табличкой - на ней указывается возможность работы механизма в нештатной ситуации.

Для зданий до 7-9 этажей подпор воздуха в шахту лифта осуществляется одним вентилятором по схеме сверху вниз, это традиционный способ дымоудаления за счет баланса давления. Но он не применим для высотных строений. Шахта может быть так же использована, как полноценная вытяжка, но тогда лифты после срабатывания сигнализации отключаются.

В системе удаления дыма высотного здания, 20-25 этажей, применяется другой подход: один вентилятор не справится с задачей по уравниванию давлений или создаст внутри шахты неприемлемые по скорости ветры. Поэтому инженеры пошли по пути разделения шахты по вертикали на отсеки, в каждом из которых устанавливается автономная система.

Лестничные клетки

Схема дымоудаления с лестничной клетки

Схема дымоудаления на лестничных пролетах зависит от этажности: для зданий до 7-9 этажей применяется классическая, когда на каждом этаже устанавливаются дефлекторы, соединенные в одну вертикальную линию. В машинном отдалении лифтового помещения монтируемся вентилятор, который включается при срабатывании датчиков.

В высотных зданиях проектировщики пошли по другому пути: там используются незадымляемые лестничные клетки третьего типа, они оборудуются тамбур-шлюзами с интенсивным подпором воздуха. Точно методики расчет параметров вентилятора для тамбура в федеральных нормах и правилах (НП) нет.

На практике инженеры подбирают модность исходя из объема помещения и протяженности вентканалов. В высотных зданиях, где много тамбур-шлюзов, применяется схема из нескольких подающих аппаратов: снижаются потери давления через щели в вентиляционных каналах, уменьшается проектная мощность.

Подведем итоги

Автономная система дымоудаления устанавливается с одной целью – спасение жизней. Будь то торговый центр или высотное здание, эвакуация посетителей должна пройти быстро и с минимальными потерями. Работа спасательных служб напрямую зависит от скорости сигнализирования и эффективности системы пожаротушения.

Пример проекта

Компания «Мега.ру» поможет решить проблемы в области проектирования систем автоматического удаления дыма. По любым вопросам, а также за профессиональной консультацией обращайтесь по телефонам и другим каналам связи, которые указаны на странице «Контакты».

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: