Пожарная безопасность в строительстве / Rekunov - Raschet protivodimnoy ventilyatsii. Chast 2
.pdfв) площадь одной большей створки двухстворчатых дверей; г) кабины лифтов, остановленными на основном посадочном этаже, двери в лифтовую шахту на этом этаже – открытыми. Для систем приточной противодымной защиты следует
предусматривать:
а) установку вентиляторов в отдельных от вентиляторов другого назначения помещениях, выгороженных противопожарными перегородками 1-го типа. Допускается размещать вентиляторы на кровле и снаружи зданий, кроме районов с температурой наружного воздуха минус 40 ° С и ниже (параметры Б), с ограждениями для защиты от доступа посторонних лиц;
б) воздуховоды и каналы согласно [1, п. 7.11.3] из негорючих материалов класса П с пределами огнестойкости не менее:
–EI 150 – при прокладке воздухозаборных шахт и приточных каналов за пределами обслуживаемого пожарного отсека;
–EI 30 – при прокладке воздухозаборных шахт и приточных каналов в пределах обслуживаемого пожарного отсека;
в) установку обратного клапана у вентилятора; г) приемные отверстия для наружного воздуха, размещае-
мые на расстоянии не менее 5 м от выбросов продуктов горения систем противодымной вытяжной вентиляции;
д) противопожарные нормально закрытые клапаны с пределами огнестойкости:
–EI 120 – для систем по [1, п. 8.13 б];
–EI 30 – для систем по [1, п. 8.13 а), в– ж)].
Противопожарные клапаны не следует устанавливать в
плавильных, литейных, прокатных и других горячих цехах. Приведение в действие систем противодымной защиты
должно осуществляться автоматически (от пожарных датчиков) или дистанционно, от кнопок ручного пуска, устанавливаемых на лестничных площадках на этажах, в лифтовых холлах и там- бур-шлюзах.
11
2.УСТРОЙСТВА ПРОТИВОДЫМНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
2.1.Примеры устройства приточно-вытяжной противодымной защиты зданий при пожаре (рис. 1-6)
Рис. 1. Принципиальная схема систем при- |
Рис. 2. Схемы систем приточной противодымной |
|
точной противодымной вентиляции в жи- |
вентиляции в жилых зданиях с незадымляемыми |
|
лых зданиях с незадымляемыми лестнич- |
лестничными клетками типа Н2 (подача воздуха в |
|
ными клетками типа Н1 (лестничная клет- |
лестницу и шахту лифтов отдельными системами): |
|
ка с наружным переходом): |
|
|
1 – шахты лифтов; 2 – шахта лифта (в проти- |
1 – верхняя зона лестничной клетки; 2 – |
нижняя |
вопожарном исполнении) для подъема по- |
зона лестничной клетки; 3 – рассечка; 4 – |
шахты |
жарных подразделений; 3 – клапан на возду- |
лифтов; 5 – шахта лифта (в противопожарном ис- |
|
хозаборе (при расчетных наружных темпера- |
полнении) для подъема пожарных подразделений; |
|
турах, бли зких к минус 30 ° С и ниже, моро- |
6 – клапан на воздухозаборе (при расчетных на- |
|
зостойкий, тоже при повышенной влажно- |
ружных температурах воздуха, близких к минус |
|
сти); 4 – вентилятор (чаще осевой) для под- |
30 ° С и ниже, морозостойкий; тоже при повышен- |
|
пора воздуха; 5 – транзитный воздуховод с |
ной влажности); 7 – вентилятор (чаще осевой) для |
|
нормируемым пределом огнестойкости |
подпора воздуха; 8 – воздуховод с нормируемым |
|
пределом огнестойкости
12
Рис. 3. Принципиальные схемы сис- |
Рис. 4. Принципиальная схема сис- |
|||||||
тем приточной и вытяжной вентиля- |
темы механической вытяжной про- |
|||||||
ции общественных зданий с верти- |
тиводымной вентиляции помещений |
|||||||
кальными коллекторами и противо- |
общественных зданий: |
|
||||||
пожарными клапанами: |
|
|
|
|
|
|||
1 |
– |
оборудование приточных систем; |
1 – |
торговые помещения, выставоч- |
||||
2 |
– |
оборудование вытяжных систем; |
ные залы и т. п.; 2 – |
тамбур-шлюз; |
||||
3 |
– |
вертикальный коллектор для сис- |
3 – |
дымовой клапан; |
4 – горизон- |
|||
тем с искусственным побуждением; |
тальный воздуховод с нормируемым |
|||||||
4 |
– сборный воздуховод; |
5 – противо- |
пределом огнестойкости; 5 – верти- |
|||||
пожарный клапан; 6 – |
транзитный |
кальный воздуховод с нормируемым |
||||||
воздуховод с нормируемым пределом |
пределом огнестойкости; 6 – стакан |
|||||||
огнестойкости; 7 – воздухораспреде- |
для |
крышного |
вентилятора; |
|||||
лители; |
8 – обслуживаемое помеще- |
7 – |
крышный вентилятор дымоуда- |
|||||
ние; 9 – |
обратный клапан у вентиля- |
ления; 8 – |
обратный клапан у венти- |
|||||
тора; 10 – помещение для вентиляци- |
лятора; 9 – |
система подпора воздуха |
||||||
онного оборудования |
|
в тамбур-шлюз. |
|
|||||
13
Рис. 5. Принципиальные схемы систем |
Рис. 6. Принципиальные схемы |
||||||||||
механической противодымной венти- |
систем противодымной вентиляции |
||||||||||
ляции атриумов: |
|
в изолированных рампах автостоянок: |
|||||||||
1 – |
атриум; |
2 – крышный (или центро- |
1 – |
рампа; |
2 – |
этажи стоянок авто- |
|||||
бежный) |
вентилятор дымоудаления; |
мобилей; |
3 |
– тамбуры-шлюзы; |
|||||||
3 – |
кровля; 4 – стакан для установки |
4 |
– |
вентилятор дымоудаления; |
|||||||
крышного вентилятора; 5 – |
нормально |
5 – |
вентилятор подпора; 6 – |
возду- |
|||||||
закрытый противопожарный клапан на |
ховод вытяжной системы противо- |
||||||||||
вытяжке или дымовой клапан и прием- |
дымной вентиляции; 7 – воздуховод |
||||||||||
ная решетка; 6 – приточная установка |
приточной |
системы |
противодым- |
||||||||
подачи |
|
вытесняющего |
воздуха; |
ной вентиляции; 8 – |
воздуховод с |
||||||
7 – |
центробежный или осевой вентиля- |
нормируемым |
пределом огнестой- |
||||||||
тор приточной установки; |
8 – приточ- |
кости; |
9 |
– |
дымовой |
клапан; |
|||||
ный воздуховод; 9 – приточная решет- |
10 |
– |
противопожарный |
клапан; |
|||||||
ка; |
10 |
– |
вытяжной |
воздуховод; |
11 |
– |
морозостойкий |
клапан; |
|||
11 – воздуховод с нормируемым пре- |
12 – помещение для вентиляцион- |
||||||||||
делом огнестойкости; 12 – |
помещение |
ного оборудования |
|
|
|||||||
венткамеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
14
3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОТИВОДЫМНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
3.1.Определение технических параметров противодымной вентиляции с примерами расчета
3.1.1. Приточная противодымная вентиляция лестнично-лифтового узла «А» (прил. 1) [5]
Приточная противодымная вентиляция узла «А» проектируется для лифтовой шахты согласно [5, п. 2.1, а)] .
Люди эвакуируются из здания по лестничной клетке 1-го типа через наружную зону. Наружный воздух подается только в лифтовую шахту.
Давление воздуха Рш1, Па, в лифтовой шахте на 1-м этаже
следует определять по формуле |
|
|
Рш1 = Рвес = Рк1 = 0,7×v2r + 20, |
(1) |
|
где Рвес – |
давление воздуха в вестибюле, Па; |
|
Рк1 – |
давление воздуха на лестничной клетке первого этажа, Па; |
|
v – |
расчетная скорость ветра для холодного периода года |
|
(параметры Б) по [5, п. 2.2, а)]; |
|
|
r – |
плотность наружного воздуха, кг/м3, при расчетной |
|
температуре наружного воздуха (параметры Б) по [2]. |
|
|
Расход наружного воздуха, кг/ч, подаваемого в лифтовую |
||
шахту, следует определять по формуле |
|
|
Gш = Gш1 + [Gср – 5( tн + 25)](N – 1), |
(2) |
|
где Gш1 – |
расход наружного воздуха, кг/ч, при открытых дверях |
|
лифтовых шахт на первом этаже и открытой двери на выходе из здания; N – число этажей в здании.
При Z-образном тамбуре на входных дверях здания при ширине створки 0,6 м (примечание: при ширине створки более 0,6 м расход воздуха следует умножить на 1,67В (В – ширина створки двери)).
15
При наличии в здании двух лифтовых шахт расход наружного воздуха, подаваемого в шахту, определяется из выражения
Gш1 |
= 2950 |
+ 103(8,8Рш1 – 12) 0,5. |
(3) |
При наличии трех лифтовых шахт |
|
||
Gш1 |
= 4350 |
+ 103(12,95Рш1 – 11,5) 0,5. |
(4) |
При прямом тамбуре и ширине створки дверей 0,6 м: |
|
||
При наличии в здании двух лифтовых шахт, расход наружного воздуха, подаваемого в шахту, определяется из выражения
Gш1 = 1930 + 103(11Рш1 – 10) 0,5. |
(5) |
При наличии трех лифтовых шахт |
|
Gш1 = 3230 + 103(18,5Рш1 – 12) 0,5. |
(6) |
Gср – средний расход воздуха, кг/ч, поступающий в здание |
|
из лифтовых шахт на каждом этаже со 2-го по верхний: |
|
Gср = 1050 + 5,2Рш10,5 + 20(N – 1) + 30( n – 4), |
(7) |
где Рш1 – давление воздуха в шахте лифта на 1-м этаже, Па, по формуле (1); n – среднее число дверей на одном этаже для выхода в коридор.
Давление, создаваемое вентилятором, подающим воздух в
лифтовую шахту, Па, определяется по формуле |
|
Рвен.ш = Рс + Рш1 + Nh(γн – γш), |
(8) |
где Рс – потери давления в системе вентиляции от точки приема наружного воздуха до входа воздуха в лифтовую шахту, Па; h – высота этажа в здании, м; γн, γш – разность удельных весов наружного воздуха и воздуха в лифтовой шахте, Н/м3, принимается в зависимости от температуры наружного воздуха tн по табл. 1.
Т а б л и ц а 1
Разность удельных весов воздуха, Н/м3, для лестничных клеток и лифтовых шахт
tн, ° С |
–45 |
–35 |
–25 |
–15 |
–10 |
–5 |
γн – γш |
1,7 |
1,5 |
1,1 |
0,85 |
0,7 |
0,56 |
tш, ° С |
–16 |
–7,5 |
–4 |
–2,5 |
+4 |
+8 |
Примечание: tш – температура воздуха в лестничной клетке и лифтовой шахте.
16
Пример 1. Планировка А (прил. 1) [5]. Определить рас-
ход наружного воздуха, подаваемого в лифтовые шахты 16этажного жилого дома (рис. П.1). В секции 2 лифта. На каждом этаже в коридор выходят 8 дверей. Расчетная температура воздуха минус 30 ° С, скорость ветра 5 м/с, высота этажа 3 м, на выходе из здания прямой тамбур, ширина створки дверей 0,7 м.
Решение
1. Определяем давление в лифтовой шахте на 1-м этаже по формуле (1):
Рш1 = 0,7×52×1,453 + 20 = 45,0 Па;
r = 353/(273 + tн) = 353/(273 – 30) = 1,453 кг/м3.
2. Находим расход наружного воздуха, выходящего через открытые двери лифтов и здания, по формуле (5):
Gш1 = [1930 + 103(11×45 – 10) 0,5]×1,67×0,7 = 28000 кг/ч.
3. Определяем средний расход воздуха на каждом этаже по
формуле (7): |
|
Gcр = 1050 + 5,2×450,5 + 20(16 – 1) + 30(8 – 4) = 1505 |
кг/ч. |
4. Расход воздуха, подаваемого в лифтовые шахты, опре- |
|
деляем по формуле (2): |
|
Gш = 28000 + [1505 – 5(–30 + 25)](16 – 1) = 50950 |
кг/ч или |
42458 м3/ч. |
|
5. Определяем необходимое давление вентилятора для подачи наружного воздуха в лифтовые шахты по формуле (8):
Рвен = DРс + 45 + 16×3(1,5 + 1,1)0,5 = DРс + 107,4 Па.
3.1.2. Приточная противодымная вентиляция лестнично-лифтового узла «Б» [5]
Приточную противодымную вентиляцию узла Б следует проектировать с подачей общего расхода наружного воздуха в лестничную клетку и лифтовую шахту.
Общий расход воздуха, кг/ч, подаваемый в незадымляемую лестничную клетку 2-го типа Gк и в лифтовую шахту Gш, следует определять по формуле
17
Gоб = Gк + Gш = Gср(N – 1) + Gдв + Gд, |
(9) |
где Gср – средний расход наружного воздуха, выходящего через неплотности лифтовой шахты со 2-го по верхний этаж включительно, определяемый по рис. П.2 в зависимости от давления в лифтовой шахте на 1-м этаже, Рш1, температуры наружного воздуха и этажности здания; Gдв – расход воздуха, выходящего через открытую входную дверь из здания, кг/ч, определяют по формулам:
при прямом тамбуре: Gдв = 2875АРвес0,5; |
(10) |
при Z-образном тамбуре: Gдв = 2075АРвес0,5. |
(11) |
Здесь Gд – расход дыма, кг/ч, удаляемого вытяжной противодымной вентиляцией из этажа пожара [5, раздел 1]; А – площадь входных дверей в здание, м2; Рвес – давление воздуха в вестибюле, формула (1), Па.
Разность давлений в лестничной клетке и лифтовой шахте Рк.ш = Рк – Рш на уровне верхнего этажа зависит от принятого способа подачи воздуха в лестничную клетку и лифтовую шахту:
а) при подаче общего расхода воздуха в лестничную клетку, с отводом части его в лифтовую шахту, разность давлений рекомендуется принимать от 60 до 150 Па [5, рис. 2, б, пример 4]; б) при независимой подаче воздуха в лестничную клетку и лифтовую шахту разность давлений Рк.ш рекомендуется прини-
мать от 90 до минус 20 Па [5, рис. 2, в, пример 5].
Давление воздуха, Па, в лифтовой шахте на уровне 1-го этажа для однозонной лестничной клетки следует определять по формулам:
при 2 лифтах: Рш1 |
= 2Рвес – 0,1 Рк.ш; |
(12) |
|
при 3 лифтах: Рш1 |
= 1,56Рвес – 0,067 |
Рк.ш; |
(13) |
при 4 лифтах: Рш1 |
= 1,4Рвес – 0,053 |
Рк.ш; |
(14) |
Расход воздуха, который необходим для создания подпора в лестничной клетке, Gк, кг/ч, определяется по рис. П.3.
Расход воздуха для лифтовой шахты Gш, кг/ч, определяем по разности между общим расходом Gоб, кг/ч, и расходом в лестничную клетку Gк, кг/ч:
18
Gш = Gоб – Gк.
Давление воздуха, Па, создаваемое вентилятором, подающим воздух в лестничную клетку 2-го типа, следует определять по формуле
Рвен.к = Рвен.ш + DРк.ш, |
(15) |
где Рвен.ш – определяется по формуле (8); DРк.ш – |
определяется по |
[5, п. 2.5.2]. |
|
Пример 2. Планировка Б. 17-этажный жилой дом с незадымляемой лестничной клеткой 2-го типа. В секции дома 2 лифта и 4 квартиры на каждом этаже. Температура наружного воздуха минус 25 ° С, скорость ветра в холодный период года 5 м/с (параметры Б). Воздух подается в лестничную клетку, и из нее часть воздуха отводится в лифтовую шахту [5, рис. 1 и 2, б].
Решение
1. Определяем давление воздуха в вестибюле по формуле (1):
Рвес = 0,7×52×1,423 + 20 = 45 Па.
2.По [5, п. 2.5.2] принимаем разность давлений в лестничной клетке и лифтовой шахте DРк.ш = 100 Па.
3.По формуле (12) определяем давление воздуха на 1-м этаже в лифтовой шахте:
Рш1 = 2×45 – 0,1 ×100 = 80 Па.
По [5, рис. 3, б] формула (7) при Рш1 = 80 Па, tн = – 25 ° С и 4 квартирах на этаже находим средний расход воздуха через неплотности лифтовой шахты и закрытые двери лифтов: Gcр = 1430 кг/ч.
4. По формуле (11) при Z-образном тамбуре с дверями площадью А = 1×2,2 = 2,2 м2 определяем расход воздуха через открытую входную дверь здания:
Gдв = 2075×2,2×450,5 = 30623 кг/ч.
5. По формуле (9) находим общий расход воздуха, подаваемого в лестничную клетку:
Gоб = 1430(17 – 1) + 30623 + 10044 = 63547 кг/ч.
Расход воздуха, компенсирующий расход дыма на этаже пожара, принимаем по [5, пример 1 раздела 1]: Gд = 10044 кг/ч.
19
6.По [5, рис. П.2, б и табл. П.4] при Рш1 = 80 Па и DРк.ш =
=100 Па находим расход наружного воздуха, необходимый для
создания подпора в лестничной клетке:
Gк = 24500 кг/ч = 20417 м3/ч.
Расход воздуха, который необходимо пропустить из лестничной клетки в лифтовую шахту, определяем по разности полученных расходов
Gш = 63547 – 24500 = 39047 кг/ч = 32539 м3/ч.
7.Давление, создаваемое вентилятором для подачи воздуха
влестничную клетку, определяем по формуле (15) с учетом по-
тери давления в воздуховодах DРсети:
Рвен.к = 80 + 17×3,0×1,1 + 100 + DРсети = 236 + DРсети.
Вентилятор следует выбирать по аэродинамической характеристике при стандартной температуре транспортируемого воздуха 20 ° С и r = 1,2 кг/м3.
Пример 3. Планировка Б. Рассчитать приточную противодымную вентиляцию с независимой подачей наружного воздуха в лестничную клетку и лифтовую шахту по условиям [5, пример 4 (рис. 1)].
Решение
1.При Рвес = 45 Па и принятой согласно [5, п. 2.5.2] разности давлений DРк.ш = 40 Па определяем по формуле (12) Рш1 =
=2×45 – 0,1 ×40 = 86 Па.
2.По [5, рис. 3, б] при tн = – 25 ° С и 4 дверях (квартирах) на каждом этаже находим Gср = 1470 кг/ч.
3.Определяем суммарный расход воздуха, подаваемого в лестничную клетку, по формуле (9), [5, см. п. 5, пример 4]:
Gоб = 1470 (17 – 1) + 30623 + 10044 = 64187 кг/ч.
4. По [5, рис. П.2, б], при Рш1 = 86 Па и DРк.ш = 40 Па нахо-
дим расход воздуха в лестничную клетку Gк = 17500 кг/ч или
Lк = 14583 м3/ч.
5. Расход воздуха, который необходимо подать непосредственно в лифтовую шахту, равен:
20