Розрахунок вентиляційної системи димовидалення з коридорів живого будинку

Димовидалення з приміщень виконується для забезпечення евакуації із приміщення споруди в початковій стадії пожежі. Системи пожежної безпеки дають можливість врятувати людей і матеріальні цінності при пожежі.

Згідно чинних норм димовидалення видалення диму слід передбачати:

а) з коридорів або холів житлових, громадських та адміністративно-побутових будівель відповідно до вимог СНиП 2.08.01-89, СНиП 2.08.02-89 і СНиП 2.09.04-87;

б) з коридорів виробничих і адміністративно-побутових будівель висотою більше 26,5 м;

в) з коридорів завдовжки понад 15 м, не мають природного освітлення світловими прорізами в зовнішніх огородженнях (далі - "без природного освітлення "), виробничих будівель категорій А, Б і В з кількістю поверхів 2 і більше;

г) з кожного виробничого або складського приміщення з постійними робочими місцями без природного освітлення або з природним освітленням, що не має механізованих приводів для відкривання фрамуг у верхній частині вікон на рівні 2.2 м і вище від підлоги до низу фрамуг і для відкривання прорізів в ліхтарях (в обох випадках площею, достатньої для видалення диму при пожежі), якщо приміщення віднесені до категорій: А, Б або В, Г або Д - у будинках IVa ступеня вогнестійкості;

д) з кожного приміщення, що не має природного освітлення:суспільного або адміністративно-побутового, якщо воно призначене длямасового перебування людей; приміщення площею 55 кв.м і більше, перед-призначеного для зберігання чи використання горючих матеріалів, якщо вньому є постійні робочі місця; гардеробних площею 200 кв.м ібільше.

Принципові схеми димовидалення з житлових будівель показані на рис.1 та рис. 2.

Розглянемо як приклад розрахунок системи димовидалення 16 поверхового житлового будинку з одними евуакаційними дверима розміром 0,85х2,0 м з коридору на сходову клітину. Висота шахти димовидалення - 45 м, матеріал стін шахти – бетон.

1. Кількість диму що необхідно видалити з приміщення визначається за формулою:

де - емпіричний коефіцієнт 0,95 для житлових будинків, 1,2 – для громадських;

- сумарна ширина дверей, що відкривається при виході з коридоруабо холлудо сходових клітинчи назовні, м;

- коефіцієнт, що залежить від загальної ширини більшоїстворки дверей, м, що відкриваються при пожежі з коридору на сходові клітини чи назовні, рівний:

	При В=	0,6	0,9	1,2	1,8	2,4
Для житлових приміщень	n=	1,0	0,82	0,7	0,51	0,41
Для громадських, адміністративно-побутових і виробничих приміщень		1,05	0,91	0,8	0,62	0,5

- висота евакуаційних дверей;

- коефіцієнт відносної повноти і продовження відкриття евакуаційних дверей (1 - для житлових будинків з евакуацією 25 і більше людей через кожні двері; 0,8 – для громадських будинків при необхідності евакуації при пожежі менше 25 чоловік).

2. Густина димових газів в усті (верхньому кінці) шахти димовидалення знаходиться за формулою:

де - густина диму в коридорі, приймаємо 0,61 ( )

0,01 – збільшення густини суміші диму і повітря в димовій шахті на один поверх за рахунок підсмоктування через закритий димовий клапан, .

- кількість поверхів в будівлі в якій встановлено димові клапани.

3. кількість димових газів в усті шахти ( ) знаходиться за формулою:

4. Переріз димової шахти слід приймати з умови :

Потім приймаємо шахту з площею поперечного перерізу, висотою периметром перерізу з вказівками щодо матеріалу стін і типу обробки їх внутрішньої поверхні.

Приймаємо шахту димовидалення розміром 500х800 з площею 0,4 м² і периметром 2,6 м.

5. Додаткове підсмоктування повітря в шахту через нещільності конструкції і димові клапани ( ) знаходиться за формулою

6. Загальна витрата газів перед вентилятором ( ) знаходиться за формулою:

7. Густина димових газів перед вентилятором ( ) знаходиться за формулою:

Де - густина внутрішнього повітря, приймається 1,2

8. Температура димових газів перед вентилятором ( ) знаходиться за формулою :

Приймаємо клапан димовидалення з площею живого перерізу 0,25 м².

9. Втрати тиску в димовому клапані ( ) знаходиться за формулою:

де: - коефіцієнт місцевого опору клапана (2,5 при проході через нього повітря при налагоджувані системи, або 1,65 при проходженні диму);

- площа живого перерізу прийнятого димового клапана, м²

10. Втрати тиску в підведенні (якщо воно є) від клапана до шахти димовидалення ( ) знаходиться за формулою:

де: - питомі втрати тиску на тертя в підводці зі сталевих газопроводів, Па/м (вибирається з таблиць для розрахунку повітропроводів по величині об’ємної витрати диму і швидкості 10 м/с)

(клапан влаштовано в шахті)

- довжина підводки, м;

– сума коефіцієнтів місцевих опорів на підводці при проходженні через неї повітря;

0,8 – понижуючий коефіцієнт до значення , що враховує його зниження при проходженні через неї димових газів;

- площа поперечного перерізу підводки, м².

11. Втрати тиску в шахті димовидалення ( ) знаходяться по формулі:

де: - коефіцієнт залежності від матеріалу стін шахти. Приймаємо 0,1 – для сталевих повітропроводах, 1,7 – для бетону і шлакобетону,2,1 для оштукатурених поверхонь, 2,7 – для не оштукатуреної цегли.

Попередньо приймаємо вентилятор В-Ц4-75-8, повітропровід 500х800 з 4 відводами під кутом 90°.

12. Втрати тиску в повітропроводах від шахти димовидалення до витяжної решітки з приміщення знаходиться по формулі:

де: - питомі втрати тису на тертя в повітропроводі, Па/м (вибирається з таблиць для розрахунку повітропроводів по величині об’ємної витрати диму і швидкості 10 м/с)

- довжина повітропровода, м;

– сума коефіцієнтів місцевих опорів на повітропроводі при проходженні через нього повітря;

- площа поперечного перерізу повітропроводу, м².

13. У зв’язку з нормованою необхідністю влаштування вентиляції приміщення для встановлення вентилятора димовидалення, що забезпечує при пожежі температуру повітря в цьому приміщенні в літній період не більше 60 °С, розраховується необхідний повітрообмін:

де: - сумарна поверхня металевих повітропроводів в межах венткамери і корпуса вентилятора, по яким переміщуються димові гази, м².

Поверхня корпуса відцентрового вентилятора приймається згідно каталогу. (Тип вентилятора попередньо знаходиться по значенню витрати суміші диму і повітря.)

8,7 – коефіцієнт тепловіддачі від поверхні до повітря в приміщенні венткамери, Вт/м²°С

Цей повітрообмін може забезпечуватися: по видаленню – за рахунок приєднання витяжної регулювальної решітки з приміщення до системи димовидалення; по притоку - за рахунок влаштування отвору із жалюзійною решіткою в зовнішній стіні приміщення. Площа такого отвору розраховується за формулою:

14. Розрахункова продуктивність вентилятора димовидалення ( ) знаходиться за формулою:

15. Втрати тиску в мережі повітропроводів від витяжного вентилятора до місця викиду димових газів в атмосферу знаходиться за формулою:

де: - питомі втрати тиску на тертя в підводці зі сталевих газопроводів, Па/м (вибирається з таблиць для розрахунку повітропроводів по величині об’ємної витрати диму і швидкості 10 м/с);

- довжина повітропроводу, м;

і - див формулу (13).

(довжина повітропроводів після вентилятора - 3 м і 2 відводи по 90 )

16. Втрати тиску на факельному викиді димових газів ( ) знаходиться за формулою:

де: - прийнятий діаметр факельного викиду, м.

Зазвичай швидкість газів в усті факела приймається не менше 20 м/с. Тоді значення знаходиться за формулою:

Приймаємо (з округленням до найближчого значення діаметра круглого металевого повітропроводу).

17. Загальні втрати тиску с системі димовидалення знаходиться за формулою:

18. Природній тиск за рахунок різниці питомої ваги зовнішнього повітря в теплий період і димових газів ( ) знаходять за формулою:

19. Розрахунковий напір вентилятора димовидалення ( ) знаходиться з врахуванням приведення до густини стандартного повітря по формулі:

20. Потужність електродвигуна вентилятора знаходиться за формулою:

21. По визначеним даним підбираємо вентилятор і електродвигун до нього.

До встановлення приймаємо вентилятор ВРДВ 80-75 №8,3 з електродвигуном 5,5 кВт виробник ЗАО «Інтеркондиціонер».

Наладка системи димовидалення на розрахункові витрати виконується при відсутності пожежі тобто при умовах коли при роботі вентилятора замість димових газів з густиною 0,6-0,8 кг/м³ в мережі переміщується повітря з густиною 1,2 кг/м³.

Вказане вище призводить до значного зниження продуктивності вибраного і встановленого вентилятора. Ця продуктивність знаходиться за формулою:

Розрахункова витрата повітря, що видаляється через відкритий на першому поверсі клапан димовидалення при роботі вентилятора знаходиться по формулі:

В проектній документації слід вказувати разом з відповідним значенням і при переміщенні димових газів.

Таким чином при роботі мережі на стандартному повітрі ( ) продуктивність вентилятора повинна бути не менше 8900 м³/год, а клапана димовидалення відкритого на першому поверсі не менше 4150 м³/год (режим налагодження).