Оценка эффективности противодымной защиты высотных зданий методами вычислительной аэрогидродинамики

Обеспечение безопасности

Важно помнить, что при нелицензионном монтаже на руководителя предприятия либо организацию может быть наложена административная ответственность, а при получении крупного дохода – уголовная (незаконное предпринимательство). Выбор системы для обеспечения противопожарной безопасности должен происходить с учетом всех характеристик объекта – количества этажей, его площади, высоты потолков, а также функциональности

Выбор системы для обеспечения противопожарной безопасности должен происходить с учетом всех характеристик объекта – количества этажей, его площади, высоты потолков, а также функциональности.

Также важно определиться с рисками возгорания на предприятии, его возможным типом и техническими условиями, например, наличие воды для тушения и температура, которая сохраняется в здании в течение всего рабочего дня. Схема полной противопожарной защиты включает в себя несколько пунктов

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

Элементы системы дымоудаления

Основным элементом динамической системы дымоудаления жилого дома или иного объекта являются специальные вентиляторы дымоудаления — большие термостойкие вентиляторы повышенной мощности с минимальным расходом воздуха от 20000 м.куб./ч. Вентиляторы дымоудаления выкачивают дым и продукты горения из зоны возгорания и способны эффективно работать даже при самых больших температурах.
Вентиляторы дымоудаления могут работать попеременно для отвода дыма и подачи чистого воздуха, либо эти функции выполняются ими отдельно. Устанавливаются на крыше здания.
Другой важный элемент динамической системы дымоудаления противопожарные клапаны. Они делятся на 4 категории:

Дымовые клапаны — устанавливаются в системах противодымной вентиляции, используются как в вытяжной, так и в приточной системе в случае возникновения пожара.

Противопожарные нормально открытые клапаны (огнезадерживающие) — устанавливаются в воздуховодах общеобменной вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления, а также в приточных и вытяжных системах. В нормальных условиях открыты, в случае возникновения пожара закрываются, предотвращая проникновение в помещение продуктов горения.

Противопожарные нормально закрытые клапаны — устанавливаются в системах приточной противодымной вентиляции. В нормальных условиях закрыты, в случае возникновения пожара открываются для удаления дыма и прочих продуктов горения, а также после пожара для выведения дыма и газа из помещений, оснащенных газовым или порошковым пожаротушением.

Противопожарные клапаны двойного действия — устанавливаются в системах основной вентиляции. В нормальных условиях открыты, в случае возникновения пожара закрываются, исполняя роль огнезадерживающего клапана. После пожара открываются для отвода дыма и газа из помещений, оснащенных газовым или порошковым пожаротушением.

В качестве люков дымоудаления могут использоваться зенитные фонари, которые в нормальных условиях служат для естественного освещения и вентиляции. Они устанавливаются на крышах зданий и, в случае возникновения пожара, автоматически открываются при помощи электрического привода.

В системах противопожарной вентиляции используются специальные воздуховоды дымоудаления — воздуховоды большого сечения.  Они изготавливаются из черной стали и толщиной не менее 1,2 мм. Способны выдерживать высокие температуры.

Дымоудаление можно организовать при помощи уже существующих вентиляционных шахт, но наиболее эффективной остается система отдельных коммуникаций, практически исключающая попадание дыма в соседние помещения.

В автоматических системах дымоудаления клапана и вентиляторы включаются при срабатывании дымовых датчиков. Такая система может применяться как самостоятельно, так и в комплексе с общей системой пожаротушения. Совместное применение систем пожаротушения и дымоудаления — наиболее эффективный способ избежать жертв и значительного материального ущерба при пожаре, как в жилых, так и в производственных и других зданиях.

Для обеспечения максимальной пожаробезопасности в зданиях оснащенных большим количеством инженерных систем и оборудования, рекомендуется использовать автоматические системы управления оборудованием совместно с системами пожаротушения и дымоудаления. Такой комплекс практически исключает риск возникновения пожара, давая знать о малейших неисправностях оборудования и предпосылках для возникновения аварийных ситуаций.

Пассивная система противодымной защиты

Система противодымной защиты – комплекс технических средств для ограничения распространения продуктов горения во внутренних объемах зданий и сооружений и предотвращения блокирования дымом (задымление) путей эвакуации и эвакуационных выходов при возникновении и развитии пожара. В качестве дополнительных функций Системы реализуются следующие: создание необходимых условий для постоянного пребывания персонала, обслуживающего специальное оборудование, в непрерывном цикле работы (командно-диспетчерские пункты аэропортов,

блочные щиты управления АЭС, спецсвязь, радиотелевизионные станции и др.), для боевых действий пожарной охраны по выполнению спасательных работ, обнаружению пострадавших при пожаре и тушению пожара, для снижения опасного воздействия дыма на высокоточное технологическое оборудование и т. п.

В составе оборудования и конструкций Системы применяются вентиляционные каналы (воздуховоды, коллекторы, шахты) с нормируемой плотностью и в исполнении с нормируемыми пределами огнестойкости, вентиляторы дымоудаления специального исполнения, сохраняющие работоспособность при перемещении нагретых газов в течение установленного периода времени, нормально открытые и нормально закрытые противопожарные клапаны (в т. ч. дымовые и огнезадерживающие), дымогазонепроницаемые противопожарные двери и противодымные экраны.

Завеса противопожарная противодымная ППШ «Затвор» предназначена для создания противодымных рассечек при задымлении и распространении пожара, для локализации мест возгорания и создания условий для безопасной эвакуации из зданий и сооружений с массовым пребыванием людей. Может быть использована в системе локального газового пожаротушения. Тактико-технические и эксплуатационные характеристики завесы представлены в табл 2.

Таблица 2. Тактико-технические и эксплуатационные характеристики завесы

ПОКАЗАТЕЛИ ЗАВЕСА ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ПРОТИВОДЫМНАЯ

ППШ «Затвор»

Код продукции 48 5480 1001*
Нормативный документ ППШ.0406.00.00.ПС
Код предприятия-изготовителя 49779348
ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Ширина, мм согласно проекта
Высота, мм
Диапазон рабочих температур ткани, оС -50…+300
Виды пуска рычаг на соленоиде баллона; кнопка ручного пожарного извещателя;

сигнал с автоматической станции управления

Напряжение пуска, В 24±2
Пусковой ток, А 0,4…0,6
Усилие ручного пуска, Н 150 (не более)
Тип привода механизма опускания и подъема

завесы

пневматический
Давление газа в баллоне привода, кгс/см2 50…120
Срок службы, лет 10

В зданиях учебных заведений, научных и проектных организациях, учреждениях управления высотой 28 метров и выше одна из двух лестничных клеток (или 50 % лестничных клеток при большем их числе) должна быть незадымляемой типа Н1. Расстояние в осях между дверями поэтажных выходов и входов в лестничные клетки типа Н1 должно быть не менее 2,5 м. Входы в незадымляемые лестничные клетки не допускается проектировать через поэтажные лифтовые холлы. Не следует размещать незадымляемые лестничные клетки во внутренних углах наружных стен здания. Остальные лестничные клетки следует проектировать незадымляемыми 2-го или 3-го типа.

Требования к техническому обслуживанию

Техническое обслуживание – обязательное условие для эффективной и качественной работы системы ПДЗ. Оно осуществляется согласно договору с организацией, которая проводит монтажно-наладочные работы ежемесячно и ежеквартально с регистрацией результатов.

Требования к системам противодымной защиты следующие:

  1. В зависимости от объемно-планировочных и конструктивных решений, системы приточно-вытяжной противодымной вентиляции предприятий должны проводиться механическим либо естественным методом. Вне зависимости от используемого метода система приточно-вытяжной противодымной вентиляции должна обладать автоматическим и дистанционным ручным приводом с исполнительным механизмом и приборами, которые отвечают за вентиляцию дыма во время пожара. Объемно-планировочные решения предприятий должны предотвращать процесс распространения продуктов горения по соседним помещениям, пожарным секциям и отсекам.
  2. В зависимости от архитектурных особенностей строения и его предназначения, в нем должна быть встроена приточно-вытяжная или вытяжная противодымная вентиляция.
  3. Применять приточные вентиляции с целью вытеснить газы и продукты сгорания за пределы предприятия, на котором случилось возгорание, без естественной либо механической вытяжки запрещено. Также строго запрещено использование общих систем с целью защитить помещения с разными классами функциональной пожарной опасности.
  4. Вытяжка, отвечающая за выведение продуктов горения из помещения во время пожара, должна работать исправно. Ее главным предназначением является устранение дыма из холлов, коридоров и помещений, в которых случился пожар, на путях эвакуации.
  5. Приточная вентиляция противодымной защиты сооружений и предприятий должна обеспечивать поступление свежего воздуха и создание избыточного давления в помещениях, расположенных рядом с источником возгорания, на лестничных площадках, в лифтах и тамбур-шлюзах.
  6. Конструкция и особенности строения всех элементов противодымной защиты, в зависимости от целей их использования, должны в обязательном порядке обеспечивать эффективное функционирование приточно-вытяжной вентиляции на протяжении всего отрезка времени эвакуации людей из зоны опасности либо на время всего горения.
  7. Автоматическая активизация работы всех исполнительных механизмов в оборудовании должна происходить при срабатывании установки пожаротушения.
  8. Ручной привод механизмов исполнения, функционирующих дистанционно, должен работать от пусковых механизмов, находящихся возле эвакуационных выходов и в комнатах, предназначенных для диспетчерского персонала и пожарных постов.
  9. Во время активации приточно-вытяжной вентиляции на предприятии должно произойти обязательное отключение систем общеобменной и технологической вентиляции, а также кондиционирование воздуха (это правило не распространяется лишь на установки, которые несут ответственность за технологическую безопасность на объекте).
  10. Одновременное функционирование автоматических установок порошкового, аэрозольного либо газового пожаротушения и противодымной вентиляции по правилам запрещено.

Противодымная защита зданий что это

Значительная концентрация угарного газа – распространенная причина, по которой люди не успевают эвакуироваться при пожаре.

Пребывание на задымленной территории даже в течение непродолжительного времени может нанести значительный вред здоровью.

Становится трудно дышать, утрачивается способность ориентироваться в пространстве, человек находится в шоковом состоянии.

Особенная важная противодымовая защита объектов, где находится большое количество людей: ТЦ, заводы и фабрики, медицинские и образовательные учреждения, спортивные сооружения и концертные залы. На них предъявляются повышенные требования и к огнезащитной обработке конструкций, что позволяет существенно снизить риски при возникновении пожара.

Основные задачи защиты от дыма

  • отвод дыма;
  • обеспечение притока свежего воздуха;
  • ограничение задымленного участка.

Выбор оборудования и его расположения осуществляется одновременно с проектированием системы противопожарной сигнализации, требования к вентиляционной аппаратуре и ее монтажу изложены в СНиП 2.04.05-91.

Обеспечение защиты от дыма

Противодымная защита представляет собой совокупность мер, направленных на очищение воздуха от продуктов горения во время пожара. Используемые решения можно разделить на три основных категории:

  • Конструктивные. Реализуются путем использования специальных сооружений, которые не пропускают дым, а также специальных прокладок и иных элементов, благодаря которым осуществляется направление дыма в определенную сторону.
  • Объемно-планировочные. Возведение специальных перегородок, разделяющих здание на секции или отдельные зоны, изоляция пожароопасных помещений, создание преград на пути дыма.
  • Технические, представляющие собой вентиляционные системы с принудительным или естественным перемещением воздушных потоков.

При разработке противодымовой системы учитывается множество факторов, тем не менее, можно выделить несколько общих требований для объектов разного типа:

  • не допускается использование общих вентиляционных систем для помещений, которые имеют разную категорию пожароопасности;
  • пожарные отсеки оснащаются собственной вентиляцией для отвода дыма;
  • для помещений и коридоров необходимо предусмотреть раздельные системы вентиляции;
  • аппаратуру для отвода дыма из коридоров необходимо размещать выше уровня дверных проемов.

Наличие множества требований – один из факторов, влияющих на стоимость проектирования противодымовых систем.

Такая работа под силу только опытным и квалифицированным инженерам, знакомых с актуальными нормами и правилами.

Поэтому так важно, кому вы намерены доверить обеспечение безопасности имущества и здоровье обитателей дома или персонала компании. Возврат к списку

Возврат к списку

Расчет противодымной защиты зданий – сложности процесса

Определить параметры системы защиты строения от задымления при пожаре способен далеко не каждый проектировщик.

Более того, до сих пор нет никаких нормативных документов, регламентирующих этот процесс.

Расчетные работы ведутся согласно  «рекомендательным письмам» (методичкам) ВНИИПО (института пожарной обороны) и НП «АВОК».

Подтверждение работоспособности систем защиты от дыма

Кроме того, вызывает сомнение и физическая модель, лежащая в основе математических выкладок – рекомендации «давить» задымление притоком не выдерживают никакой критики, поскольку большую часть объема дыма составляет именно приточный воздух.

Виды и особенности

Критериями выбора схемы установки являются конструктивные особенности здания, необходимая мощность и гарантия своевременности срабатывания. В обязательном порядке, согласно строительным нормам оборудуются следующие объекты:

  • Здания более 10 этажей;
  • Помещения без естественной вентиляции;
  • Подземные сооружения;
  • Организации и учреждения с большим количеством людей.

Для каждого объекта существуют свои нормы. Так для высотных домов необходимо гарантировать отвод тепла, поскольку перегрев конструктивных элементов может привести к разрушению здания. Эффективная система дымоудаления необходима и для работы пожарников. Справиться с огнем при правильной ее работе можно гораздо быстрее. Существует две разновидности систем дымоудаления — статическая и динамическая. Принцип действия первой основан на блокировании источника огня. Отключение притока свежего воздуха и тяги не дает дыму заполнять остальную площадь объекта, а недостаток кислорода замедляет горение. Чтобы определить, подойдет ли статическая система для данного здания, необходимо проконсультироваться со специалистом и дать полое описание строения с указанием его конструктивных и технологических особенностей.

Динамическая противодымная вентиляция более сложная в устройстве и работает по противоположному принципу. Продукты горения удаляются по выделенным каналам. При этом в достаточном количестве подается свежий воздух, обеспечивая находящимся в здании людям возможность экстренно эвакуироваться. Монтаж динамической системы обойдется дороже, но эффективность ее работы значительна выше, чем у статического метода. Схема подключения обычно содержит два вентилятора, работающих разнонаправлено, один на приток, другой на вытяжку.

В некоторых системах устройство принудительной подачи может быть одно. В этом случае вентилятор попеременно работает, периодически меняя направление вращения с переключением каналов вентиляционных маршрутов. Зона действия определяется с учетом эвакуационных путей для безопасного отхода из здания. Для таких систем используется мощный осевой вентилятор с возможностью подключения реверсного режима. Современное оборудование позволяет реагировать на первые признаки задымления и своевременный сигнал от датчиков дает шанс справиться с возгоранием на ранней стадии. Удаление дыма позволяет специальным службам быстро ориентироваться по месту и эффективно устранить причину аварии.

Что такое система дымоудаления

Главной задачей при проектировании становится обеспечение быстрого удаления опасных веществ из помещений и приток свежего воздуха. В отличие от стандартной климатической вентиляции противодымная система рассчитывается на применение в экстремальных условиях, поэтому материалы и технологии монтажа другие. Соблюдение правил установки существенно снижает риски отравлений угарным газом и продуктами горения в аварийных ситуациях. Часто используется такой термин как противопожарная вентиляция. Задачей системы становится создание путей эвакуации людей в безопасное место.

Основные правила

Расчёт дымоудаления должен производиться вместе с проектированием вентиляционных систем. Правила, которым должна соответствовать вентиляция в доме, определяются СНиП 2.04.05-91. Свод правил довольно большой и снабжен несколькими приложениями.

Кроме СНиП и всех его приложений, необходимо соблюдать целый ряд дополнительных пособий, которые также содержат дополнительные правила проектирования. Иначе акт приёмки системы дымоудаления не будет подписан, и дом будет признан непригодным для жилья из-за несоответствия требованиям противопожарной безопасности.

В первую очередь, стоит ознакомиться с пособием к СНиП под названием Пособие 4.91 «Противодымная защита при пожаре» и с Приложением 22 к СНиП «Расчёт количества дыма, удаляемого при пожаре».

При проектировании противодымной защиты, в соответствии с Пособием к СНиП, следует учесть несколько факторов. Во-первых, необходимо обеспечить противодымную защиту коридоров, холлов, других протяжённых помещений. Во-вторых, в соответствие с СП нужно привести дымозащиту пожарных лестниц, лифтовых шахт. Наконец, сами помещения должны быть достаточно хорошо защищены.

Расчет и проектирование

Главной задачей, которая решается при монтаже устройств дымоудаления, является спасение жизни людей. Ошибки в проектировании недопустимы, поскольку этот вид вентиляции входит в общую систему пожарной безопасности и обязателен для выполнения при строительстве жилых высотных, административных зданий и производственных объектов. Работы выполняют специалисты с соответствующим разрешением да данный вид деятельности. Заверяя проект свей подписью, они гарантируют уровень безопасности объекта.

Для частных застройщиков четкого регламента нет, но даже если все работы предполагается сделать своими силами, рекомендуется проект доверить профессионалам. Самостоятельно определить оптимальные маршруты воздуховодов, мощность и комплектацию устройств очень сложно, не обладая нужными знаниями, информацией и опытом. К тому же компания, разработавшая проект и взявшая на обслуживание объект проводит регламентные работы и регулярную проверку работоспособности. Сделать это самостоятельно невозможно. К сожалению, печальный опыт трагедий с человеческими жертвами показывает, что игнорирование устройства важнейших систем безопасности обходится слишком дорого.

Коаксиальная и раздельная системы

Все дымоотводящие системы делятся на две группы: с естественной тягой и принудительной. Первая – это когда топочные газы отводятся по вертикально установленному дымоходу, а в топку газового котла поступает воздух для сжигания топлива через поддувало. Такой котел называется с открытой топкой.

Есть котлы с закрытой топкой, в камеру сгорания которых воздух попадает через сам дымоход. Последний носит название коаксиальный. Вторая система называется раздельной. Чем они отличаются друг от друга?

Коаксиальная система дымоудаления

Коаксиальный воздуховод – это две трубы, вставленные друг в друга. Через внутреннюю трубу выводятся топочные газы, через зазор между трубами воздух поступает в топку. Идеальная конструкция с прекрасными характеристиками. Сегодня ее стали часто использовать в частном домостроении, где установлены котлы небольшой мощностью.

Коаксиальная система дымоудаления является пожаробезопасной, потому что топочные газы не нагревают внешнюю трубу. Последнюю обычно выводят через стену, около которой газовый котел и поставлен.

Раздельная система дымоудаления

Раздельная система дымоудаления – это две отдельно расположенные трубы. Через одну отводятся топочные газы, через другую в топку поступает свежий воздух. То есть, в конструкции газового котла два патрубка. Эта разновидность дымоходных труб чаще всего используется в котлах большой мощности, в которых сжигается большое количество топлива, а для этого нужен большого диаметра дымоход.

Необходимо отметить, что для систем раздельного дымоудаления можно использовать любые готовые дымоходы из разных материалов. Основное к ним требование ничем от дымоходов с естественной тягой не отличаются. Но на первом месте стоят условия пожарной безопасности.

Особенности проектирования и монтажа

Эффективная работа дымоотводящей системы возможна лишь при зонировании строения и установки соответствующих узлов приема и отвода газов. Одна зона не должна превышать 1600 м.кв. и предусматривать установку двух приемников газов. Для организации дополнительных перегородок должны применяться согласно СНиПу искусственные перегородки высотой не менее 2,2 м. Одна шахта вывода дыма должна предусматривать не более двух точек приема.

Стоит отдельно остановиться на оборудовании, производящем отвод дыма. Поскольку работа вентиляторов предусматривается при высоких температурах, они должны обеспечивать отвод дыма длительное время, несмотря на температуру, достигающую 600 градусов и более. Их задача заключается не только в эффективном удалении дыма, путем его отсоса, но и отвод тепла, создание тяги для проникновения кислорода, которого может не хватать для пострадавших в результате пожара. Они могут быть установлены в шахтах лифта, в коридорах и на лестничных маршах.

Дымоудаляющие клапаны служат для приема дыма в специально смонтированный огнезащищенный канал. Клапаны могут иметь электромагнитный привод для управления. Огнезадерживающие клапаны служат для предотвращения распространения пламени по вентиляционной шахте, снижения температуры продуктов горения. Этот элемент очень важен для повышения безопасности помещения.

Воздушные каналы или воздуховоды по СНиПу должны изготавливаться из негорючих материалов, способных выдержать продолжительное воздействие высокой температуры. Они служат для транспортирования продуктов горения, дыма, ядовитых паров и соединений, которые выделяются при пожаре. Конструктивно выполняются каналы так, чтобы не возникало разрыва в местах соединения.

Проектирование противодымной системы должно включать не только удаление продуктов горения, но и в достаточном объеме его приток. Основной регламентирующий документ по противодымным системам СНиП 41-01-2003, который был доработан, и на его основе выпустили дополненный документ СП 7.13130.2009.

Ссылка на основную публикацию