Расчет основных параметров противодымных систем вентиляции и их проектирование

Расчет основных параметров

При расчете нужно учитывать, какими особенностями обладает каждое из помещений:

• Потери тепла через вентканалы и проёмы дверей.
• В каком состоянии будут находиться окна и двери — открытые или закрытые.
• Площадь помещений.
• Температура, которая может создаться в очаге пожара.
• Температура воздуха на улице.

При расчете противодымной вентиляции также учитывается расход дыма, удаляющегося из помещения с учетом всех возможных неплотностей (щелей вентканала, неплотно закрытых клапанов).

Расчет необходимо выполнять для каждого помещения отдельно. Протяженные участки (холлы и коридоры) оснащаются несколькими дымоприёмными устройствами — это способствует более качественному удалению дыма с пути, по которому люди будут эвакуироваться из горящего здания. Для помещений с небольшой площадью достаточно одного дымоприёмника, для больших помещений, а также коридоров с угловой конфигурацией потребуется несколько дымоприёмных устройств.

Варианты распространения пожара

Правильно установленное оборудование эффективно выполнит свою функцию только при его грамотном использовании. Такая вентиляция управляется автоматически или с помощью дистанционного пульта, а все данные о работе системы находятся в компьютере. В случае неожиданного возгорания компьютерная система может принять неверное решение или выйти из строя в самый неподходящий момент. Для предотвращения подобных ситуаций противодымную систему необходимо контролировать вручную.

Поэтому при проектировании противодымную систему нужно оснастить оборудованием, осуществляющим своевременное оповещение. Способов оповещения может быть несколько:

1. Автоматический. Данный способ предусматривает монтаж достаточного количества датчиков-извещателей, при срабатывании хотя бы одного из которых клапаны откроются автоматически и запустятся вытяжные вентиляторы.
2. Передача сигнала на главный пульт.
3. Запуск системы вручную. При таком способе в доступных местах устанавливаются кнопки запуска.

Испытание дымоудаления и подпора воздуха

Для выполнения работ требуются анемометры с классом по точности не ниже 1,0 (для замера скорости движения воздуха), манометры с классом по точности не ниже 1,0 (для замера показателей давления) и толщиннометр для замера параметров огнезащитных покрытий. Аэродинамические испытания дымоудаления допускается производить при автоматическом инициировании работы системы после предварительного отключения питания.

Приборы для замера показаний испытаний дымоудаления

Проверка значения выполняется в нескольких точках, количество и размещение которых учитывает размеры и использование помещений. На основании полученных данных вычисляется среднее значение и проверяется на соответствие расчетным параметрам. Проверка показателей дополнительно проводится на наиболее далеко расположенных от вентилятора дымоприемных устройствах по формуле L_выт = F_выт * V_выт * 3600, м3/ч, где:

L_выт – количество вытягиваемого сквозь приемник воздуха, м3/ч;

F_выт – площадь отверстия для приема дыма, м2;

V_выт – скорость удаляемого воздушного потока, м/с.

В лестничных клетках без дыма надземного расположения повышенное давление замеряется в двух вариантах:

• двери закрываются, замеры выполняются на последнем и нижнем этажах;
• открывается дверь, выводящая людей из здания.

Количество повторных замеров скорости воздушного воздуха должно быть не менее шести при использовании анемометров крыльчатого типа и не менее десяти при использовании термоанемометров. Места замеров должны располагаться на одинаковом расстоянии друг от друга. Допустимые отклонения от расчетных параметров не могут превышать 15%.

Параметры повышенного давления воздуха для производственных и промышленных зданий устанавливается в пределах:

• в лестничных проходах 20–150 Па;
• в лифтах 20–150 Па;
• в шлюзах 20–150 Па.

Показатели подпора воздуха в лифтах и шлюзах замеряются при открытых дверях лифтовых холлов.

Смотрите видео по теме:

Очаг пожара

Доля теплоты, отдаваемой очагом пожара ограждающим конструкциямПри отсутствии данных рекомендуется принимать 0,4.
Данные о тепловой мощности очага пожараЕстьОтсутствуютТепловая мощность очага пожара (кВт)Коэффициент полноты сгоранияПринимают равным 0,85—0,95.
Площадь очага пожара (м2)Расположение очага пожараНа полу помещенияНа полу под навесом или балкономВ соседнем помещенииВысота расположения балкона над полом помещения (м)Ширина проема (м)Высота проема (м)Горючая нагрузка
Добавить строку

АцетонБензинБензолБумага в рулонахДизельное топливоДиэтиловый эфирДревесина в виде мебели, отделки стен и перегородок древесностружечными и древесноволокнистыми плитами, деревянные перекрытия и покрытия с пустотамиКарболитовые изделияКаучук натуральныйКеросинКордМазутМетиловый спиртНефтьПакет подвешенных тканей с расстоянием между ними 0,2 мПенополиуретанПолистирол (изделия)Резинотехнические изделияТекстолитТолуолУгары в свободной укладкеХлопок в плотной упаковкеШтапельное волокно в рулонахЭтиловый спирт

В качестве заключения

Расчет системы дымоудаления, как и ее установка и запуск в работу, должны осуществляться только профессионалами! Важно понимать, что траты на проектирование, закупку и установку оборудования будут оправданы только в том случае, если для реализации проекта привлекаются специалисты. Непрофессиональный расчет, установка и запуск коммуникаций для дымоудаления может привести к печальным последствиям, порче имущества, потери жизни и здоровья людей

Завод Вулкан рекомендует подходить к данному вопросу предельно внимательно, ответственно и пользоваться услугами только сертифицированных компаний и специалистов.

Зачем нужна противодымная вентиляция

Данная конструкция устанавливается в местах массового скопления людей. Это гражданские и промышленные объекты, а также жилые здания. Если система правильно смонтирована, она позволит предупредить скопление дыма во время пожара.

Противодымная конструкция устанавливается в местах скопления людей: коридорах, приемных, лестничных площадках, ресторанах, перед дверьми лифта, в самолетах. Она обеспечивает вывод дыма наружу.

Система, обеспечивая чистым воздухом людей, также защищает оборудование, технику и материалы от разрушения во время пожара.

Автоматизирована конструкция для дымоудаления имеет сложное строение, она требует много материальных и финансовых вложений на проектирование и монтаж.

Фонари дымоудаления

На производстве используют зенитные фонари с автоматизированным открытием створок и возможностью ручного управления (запуск механизма происходит посредством нажатия кнопки на пульте у входа/выхода из помещения).

Фонари монтируют в медицинских учреждениях, складских сооружениях (которым присвоена категория «В») с высотными стеллажами. В некоторых случаях для складских зданий более подходит шахта дымоудаления.

В одноэтажных домах удобно монтировать систему естественного дымоудаления и вентиляции непосредственно через шахты с клапанами и зенитные фонари.

Шахта должна соответствовать требованиям СНиП, поэтому для правильного выбора вентиляционной системы может потребоваться расчет ее поперечного сечения.

Нормы пожарной безопасности для установки

Для мест массового скопления людей требования иные. В многоэтажных домах от этой системы зависят жизни людей. При массовом покидании своих квартир, жильцы будут вынуждены двигаться медленно, так как вместимость лифтов ограничена, а спуск по лестнице занимает время.

В обязательном порядке СДУ устанавливают в следующих помещениях:

• жилых многоэтажных домах;
• торговых, деловых, спортивных и культурных центрах;
• производственных помещениях;
• инфраструктурных объектах и школах.

Также эти требования относятся к объектам игорного и развлекательного бизнеса. Кроме этого есть другие объекты, к которым применяют эти требования.

Это интересно: Крышный вентилятор дымоудаления: виды, конструкция, выбор

Расчёт температуры горения продуктов удаляемых из коридора

Учитывать расстояние от пожара до ближайшего клапана
Расстояние от помещения с очагом пожара до дымового клапана
Конфигурация коридоора
УгловаяПрямолинейнаяКольцевая
Предельная толщина дымового слоя, мПлощадь коридора, м2Длина коридора, мВид пожара
Под пожарами, регулируемыми воздухообменом, понимают пожары, которые протекают при ограниченном содержании кислорода в газовой среде помещения и избытке горючих веществ и материалов. Содержание кислорода в помещении определяется условиями его вентиляции, т.е. площадью приточных отверстий или расходом воздуха, поступающего в помещение пожара с помощью механических систем вентиляции.
Под пожарами, регулируемыми пожарной нагрузкой, понимают пожары, которые протекают при избытке кислорода воздуха в помещении и развитие пожара зависит от пожарной нагрузки. Эти пожары по своим параметрам приближаются к пожарам на открытом пространстве.

Пожар регулируемый вентиляциейПожар регулируемый нагрузкой

Выбор варианта ввода значения
Ввод значенияРасчёт значения
Удельная приведённая пожарная нарузка, отнесённая к площади пола помещения, кг/м2

Удельная приведённая пожарная нарузка, отнесённая к площади тепловоспринимающей поверхности ограждающих строительных конструкций помещения, кг/м2

Масса пожарной нагрузки помещения, кг

Площадь пола помещения, м2

Объём помещения, м3

Суммарная площадь проемов помещения, м2

Вещества и материалы в составе пожарной нагрузки
Добавить

Система дымоудаления и огнезащита воздуховодов в многоэтажном доме

Главное назначение защиты многоэтажных зданий от дыма, в том, что дымоудаление должно обеспечить безопасную эвакуацию жителей на лестничные клетки и исключать распространение дыма в шахтах лифтов. Удаление дыма организовывается из всех коридоров без возможности естественного вентилирования и для всех коридоров, если высота жилого здания превышает 28 метров. Нормы и правила регламентируются положениями СП 7. 13130-2013.

Незадымленные лестничные клетки могут быть трех типов:

• Вход на лестничные клетки возможен снаружи по лоджиям, балконам и открытым переходам.
• Отсутствие дыма обеспечивается за счет поступления наружного воздуха в большом объеме и создания зоны повышенного давления.
• Отсутствие дыма обеспечивается за счет поступления свежего воздуха в тамбур-шлюза, расположенный спереди лестничной клетки. Подпор давления воздуха создается в шахтах лифтов, ведущих из подземных этажей.

Приямки для дымоудаления предусматриваются в подвалах многоэтажных зданий, объем конструктивных элементов учитывает этажность. Для высасывания ядовитых газов может предусматриваться подключение принудительного дымоудаления.

Схема противодымной вентиляции многоэтажного дома

Государственные стандарты требуют выполнять расчеты систем вентиляции и дымоудаления по наиболее сложным критериям:

• Очаг возгорания располагается на первом этаже многоэтажного дома. Пожар может распространиться на всю высоту здания.
• Окна в загоревшемся помещении расположены с наветренной стороны, а входная дверь и воздухозаборы на заветренной. Такое расположение усиливает тягу и увеличивает скорость распространения дыма по помещениям здания. Система призвана обеспечивать требуемую эффективность в сложных условиях.
• Кабины лифтов имеют открытые двери. Образуются сквозняки, за счет перепада давления и естественной тяги дым быстро распространяется по шахтам лифтов.

С учетом исходных данных расчеты выполняются таким образом, чтобы вентиляция и дымоудаление выполнялись с учетом нормативных данных. После завершения монтажных работ стандарты требуют обязательной проверки работоспособности системы, на основании полученных данных составляется акт приема в эксплуатацию. К проведению испытаний допускаются только лицензированные компании, работы должны выполняться в присутствии заказчика и представителя пожарной инспекции.

Это интересно: Шкаф управления дымоудалением: виды, обслуживание, работа

Выбор приточной установки

Для выбора приточной установки нам потребуются значения трех параметров: общей производительности, мощности калорифера и сопротивления воздухопроводной сети. Производительность и мощность калорифера мы уже рассчитали. Сопротивление сети можно найти с помощью Калькулятора или, при ручном расчете, принять равным типовому значению (см. раздел ).

Для выбора подходящей модели нам нужно отобрать вентустановки, максимальная производительность которых несколько больше расчетного значения. После этого по вентиляционной характеристике мы определяем производительность системы при заданном сопротивлении сети. Если полученное значение будет несколько выше требуемой производительности вентиляционной системы, то выбранная модель нам подходит.

Для примера проверим, подойдет ли вентустановка с приведенной на рисунке вентхарактеристикой для коттеджа площадью 200 м².

Расчетное значение производительности — 450 м³/ч. Сопротивление сети примем равным 120 Па. Для определения фактической производительности мы должны провести горизонтальную линию от значения 120 Па, после чего от точки ее пересечения с графиком провести вниз вертикальную линию. Точка пересечения этой линии с осью «Производительность» и даст нам искомое значение — около 480 м³/ч, что немного больше расчетного значения. Таким образом, эта модель нам подходит.

Заметим, что многие современные вентиляторы имеют пологие вентхарактеристики. Это означает, что возможные ошибки в определении сопротивления сети почти не влияют на фактическую производительность системы вентиляции. Если бы мы в нашем примере ошиблись при определении сопротивления воздухопроводной сети на 50 Па (то есть фактическое сопротивление сети было бы не 120, а 180 Па), производительность системы упала бы всего на 20 м³/ч до 460 м³/ч, что не повлияло бы на результат нашего выбора.

После выбора приточной установки (или вентилятора, если используется наборная система) может оказаться, что ее фактическая производительность заметно больше расчетной, а предыдущая модель приточной установки не подходит, поскольку ее производительности недостаточно. В этом случае у нас есть несколько вариантов:

1. Оставить все как есть, при этом фактическая производительность вентиляции будет выше расчетной. Это приведет к повышенному расходу энергии, затрачиваемой на нагрев воздуха в холодное время года.
2. «Задушить» вентустановку с помощью балансировочных дроссель-клапанов, закрывая их до тех пор, пока расход воздуха в каждом помещении не снизится до расчетного уровня. Это также приведет к перерасходу энергии (хотя и не такому большому, как в первом варианте), поскольку вентилятор будет работать с избыточной нагрузкой, преодолевая повышенное сопротивление сети.
3. Не включать максимальную скорость. Это поможет в том случае, если вентустановка имеет 5–8 скоростей вентилятора (или плавную регулировку скорости). Однако большинство бюджетных вентустановок имеет только 3-х ступенчатую регулировку скорости, что, скорее всего, не позволит точно подобрать нужную производительность.
4. Снизить максимальную производительность приточной установки точно до заданного уровня. Это возможно в том случае, если автоматика вентустановки позволяет настраивать максимальную скорость вращения вентилятора.

Принцип действия

Система естественного дымоудаления строится на принципе воздушного теплового потока. Контроль механизма происходит посредством нескольких типов управления:

• ручные кнопки;
• дистанционное инфракрасное управление;
• панели управления и специализированные датчики.

Существуют схемы вентилирования с естественным побуждением для зданий любого назначения. Все нормы и критерии огнестойкости прописаны в СНиП.

В зависимости от потребностей предприятия, можно монтировать единичные электроуправляемые окна в местах малого скопления людей либо более сложные специализированные системы, удовлетворяющие значительно высшим требованиям пожарной безопасности (оранжереи, офисные здания, торговые центры).

Что это такое?

В принципе, понятно, что противодымная вентиляция – это специальная система удаления дыма и продуктов горения из закрытых помещений. Чаще всего она монтируется в местах, где может находиться большое количество людей, но нет естественного доступа свежего воздуха, например, в лифтовых шахтах, на лестничных клетках, в тамбур-шлюзах. Еще для безопасности процесса эвакуации при пожаре системы дымоудаления устанавливают по пути следования людей с возможного места пожара (в коридорах, холлах, залах).

Установка этого вида системы безопасности обязательна:

Противодымная вентиляция

• в пассажах;
• в залах;
• на сценах театров;
• в помещениях закрытых автостоянок подземного и наземного типов;
• в помещениях с массовым скоплением людей.

Системы противодымной вентиляции так же выполняют ряд дополнительных функций, среди которых:

1. снижение действия дыма и продуктов горения на технику, оборудование, материалы;
2. поставка свежего воздух в помещения, где люди не прекращают свою работу в ночное время (неприрывный цикл);
3. для помощи пожарникам в случае возникновения пожара, его тушении.

Подобная система вентиляции очень сложна, требует больших финансовых и расходных затрат на оборудование и монтаж.

Чтобы обеспечить все вышеуказанные функции, в системе применяют:

• каналы вентиляции (шахты, коллекторы или воздуховоды) повышенной огнестойкости для обеспечения сохранности оборудования при пожаре;
• специальные мощные вентиляторы, которые не подвластны действию высоких температур и не деформируются при их длительном действии;
• на каждом участке системы также необходим клапан противодымной вентиляции двух типов – противодымовой и огнесдерживающий;
• устойчивые к действию дыма и газа, не пропускающие их в помещения двери и экраны.

Расчет систем вентиляции

21 июня 2017 года

Производительность по воздуху

Расчет системы вентиляции начинается с определения производительности по воздуху (воздухообмена), измеряемой в кубометрах в час. Для расчетов нам потребуется план объекта, где указаны наименования (назначения) и площади всех помещений.

Подавать свежий воздух требуется только в те помещения, где люди могут находиться длительное время: спальни, гостиные, кабинеты и т. п. В коридоры воздух не подается, а из кухни и санузлов удаляется через вытяжные каналы. Таким образом, схема движения воздушных потоков будет выглядеть следующим образом: свежий воздух подается в жилые помещения, оттуда он (уже частично загрязненный) попадает в коридор, из коридора — в санузлы и на кухню, откуда удаляется через вытяжную вентиляцию, унося с собой неприятные запахи и загрязнители. Такая схема движения воздуха обеспечивает воздушный подпор «грязных» помещений, исключая возможность распространения неприятных запахов по квартире или коттеджу.

Для каждого жилого помещения определяется количество подаваемого воздуха. Расчет обычно ведется в соответствии со  СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01. Поскольку СНиП задает более жесткие требования, то в расчетах мы будем ориентироваться на этот документ. В нем говорится, что для жилых помещений без естественного проветривания (то есть там, где окна не открывают) расход воздуха должен составлять не менее 60 м³/ч на человека. Для спален иногда используют меньшее значение — 30 м³/ч на человека, поскольку в состоянии сна человек потребляет меньше кислорода (это допустимо по МГСН, а также по СНиП для помещений с естественным проветриванием). При расчете учитываются только люди, находящиеся в помещении длительное время. Например, если у вас в гостиной пару раз в году собирается большая компания, то увеличивать производительность вентиляции из-за них не нужно. Если же вы хотите, чтобы гости чувствовали себя комфортно, можно установить VAV-систему, которая позволяет регулировать расход воздуха раздельно в каждом помещении. С такой системой вы сможете увеличить воздухообмен в гостиной за счет его снижения в спальне и других помещениях.

После расчета воздухообмена по людям нам нужно рассчитать воздухообмен по кратности (этот параметр показывает, сколько раз в течение одного часа в помещении происходит полная смена воздуха). Чтобы воздух в помещении не застаивался, нужно обеспечить хотя бы однократный воздухообмен.

Таким образом, для определения требуемого расхода воздуха нам нужно рассчитать два значения воздухообмена: по количеству людейи по кратности и, после чего выбрать большее из этих двух значений:

1. Расчет воздухообмена по количеству людей: L = N * Lnorm, где
   L — требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;
   N — количество людей;
   Lnorm — норма расхода воздуха на одного человека:
   •      в состоянии покоя (сна) — 30 м³/ч;
   •      типовое значение (по СНиП) — 60 м³/ч;
2. Расчет воздухообмена по кратности: L = n * S * H, где
   L — требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;
   n — нормируемая кратность воздухообмена:
   для жилых помещений – от 1 до 2, для офисов – от 2 до 3;
   S — площадь помещения, м²;
   H — высота помещения, м;

Рассчитав необходимый воздухообмен для каждого обслуживаемого помещения, и сложив полученные значения, мы узнаем общую производительность системы вентиляции. Для справки типовые значения производительности вентиляционных систем:

• Для отдельных комнат и квартир — от 100 до 500 м³/ч;
• Для коттеджей — от 500 до 2000 м³/ч;
• Для офисов — от 1000 до 10000 м³/ч.

Р НП АВОК 5.5.1-2010

Статус:	Действует
Полное название документа:	Расчет параметров систем противодымной защиты жилых и общественных зданий
Область применения:	Настоящие рекомендации распространяются на проектирование систем противодымной защиты жилых и общественных зданий и предназначены для определения параметров систем противодымной защиты жилых и общественных зданий. Положения настоящих рекомендаций развивают и дополняют требования, изложенные в Федеральном законе от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», СНиП 41-01-2003, СНиП 2.04.05-91*, СП 7.13130.2009, МДС 41-1.99, в части особенностей функционального назначения и специфики противопожарной защиты зданий.
Дата введения в действие:	01.10.2010
Дата актуализации текста и описания:	17.06.2011
Дата добавления:	17.06.2011
Тип документа:	Р НП АВОК
Краткое содержание документа:	Введение1 Область применения2 Нормативные ссылки3 Термины и определения4 Системы дымоудаления из помещений4.1 Общие положения4.2 Обеспечение незадымленной зоны в нижней части помещения4.3 Обеспечение незадымляемости путей эвакуации и помещений, смежных с горящим4.4 Нормативные требования к системам дымоудаления из помещений5 Противодымная защита многоэтажного здания5.1 Общие положения5.2 Расчет систем противодымной защиты многоэтажного здания5.3 Расчет параметров вентиляторов дымоудаления из коридоров и помещений в многоэтажном здании5.4 Расчет параметров вентиляторов подпора в незадымляемые лестничные клетки типа Н25.5 Особенности расчета параметров вентиляторов подпора в шахту лифта5.6 Расчет подпора воздуха в тамбур-шлюзы5.7 Расчет воздушных противодымных завес6 Методика расчета аэродинамических схем зданий, оборудованных вентиляционной системой противодымной защиты7 Методы приемо-сдаточных и периодических испытанийПриложение А (справочное) Пожароопасные характеристики некоторых веществ и материалов по данным Приложение Б (справочное) Графические пояснения к требованиям отдельных пунктов СП 7.13130.2009 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования»*Библиография
Ключевые слова:	противопожарный, клапан, продукты, горения, система, противодымной, защиты, система, дымоудаления, незадымленная, зона, вентилятор, дымоудаления, воздушная, противодымная, завеса
Комментарии к документу:	Введены впервые
Документ опубликован:	ООО ИИП “АВОК-ПРЕСС” № 2010
Документ утвержден:	НП “АВОК” (Дата регистрации: 24.09.2010)
Документ разработан:	НП “АВОК” (Адрес: 107031, Москва, ул. Рождественка, д. 11, МАрхИ)Академия ГПС МЧС РоссииООО ППФ “АК”