13.2.4.Методика расчета гидравлических схем зданий, оборудованных вентиляционной системой противодымной защиты

Визложенной выше методике вместо полной гидравлической схемы здания рассматривается упрощенная схема. Системы дымоудаления, подпора воздуха в лестничные клетки и шахты лифтов рассматриваются отдельно друг от друга, их взаимодействие между собой и помещениями здания учитывается приближенно. Взаимодействие систем подпора воздуха в лестничную клетку и дымоудаления из коридора на этаже пожара учитывается заданием расхода воздуха, подаваемого из лестничной клетки в коридор, и расхода дыма, удаляемого из коридора. Расход воздуха, подаваемого в шахту лифта, не учитывается при расчете дымоудаления из коридора и подпора воздуха в лестничную клетку. Давление в коридоре этажа пожара задается равным давлению на наветренном фасаде здания. Давления внутри здания на этажах, где нет пожара, задаются равными

среднеарифметическому значению между давлениями на наветренном и заветренном (подветренном) фасадах.

На этажах, где пожара нет, большие погрешности в задании давлений внутри здания не приводят к существенным погрешностям в расчетах расходов вследствие больших гидравлических сопротивлений закрытых дверных проемов и закрытых клапанов дымоудаления. На этаже пожара клапан дымоудаления, двери из коридора в лестничную клетку или дверь из здания наружу открыты. Гидравлическое сопротивление открытых дверей и клапанов дымоудаления на несколько порядков ниже гидравлического сопротивления закрытых дверей и клапанов. По этой причине даже небольшие погрешности в расчете давлений могут вызывать существенные погрешности в расчете расходов. Для того чтобы получить достоверные данные о параметрах вентиляторов системы противодымной защиты, необходимо располагать достоверными данными о значениях давлений в помещениях и расходов через проемы на этаже пожара.

Определение давлений в помещениях этажа и расходов через открытые и закрытые проемы на этаже пожара многоэтажного здания с точки зрения математики сводится к решению системы нелинейных уравнений, связывающих перепады давлений на каждом из открытых проемов между смежными помещениями с расходами через эти проемы. Для каждого помещения должен соблюдаться баланс массы (равенство суммы расходов, входящих в помещение и выходящих из него). Заданными считаются давления вне здания на фасадах, давления в лестничной клетке и шахтах лифтов, расход дыма, удаляемого из коридора или непосредственно горящего помещения.

259

Рассмотрим решаемую задачу на примере планировки здания из МДС 41-1.99 «Рекомендации по противодымной защите при пожаре

(к СНиП 2.04.05–91*) (рис. 13.10)».

Рис. 13.10. Планировка типового (а) и первого (б) этажей здания:

1 – квартира; 2 – лестничная клетка; 3 – холл; 4 –коридор; 5 – шахта дымоудаления; 6 – шахта лифтов

Задача расчета параметров системы дымоудаления из коридора, подпора воздуха в шахту лифтов и лестничную клетку на этаже пожара заключается в определении величины давлений в шахте дымоудаления. Заданными величинами являются давления на наветренном и заветренном фасадах, давлениев лестничной клетке и шахте лифтови расход удаляемого дыма.

Для каждого проема записывается уравнение, связывающее расход воздуха через проем с перепадом давлений на этом проеме. Эти соотношения имеют вид:

где Gi–j – расход воздуха или дыма в k-м проеме между j-м и i-м помещениями, кг/с;

Pj и Pi – давления в рассматриваемом j-м и в смежном с ним i-м помещениях или на фасаде, Па;

sign (Pj – Pi) – знак разности давлений (–1, если Pj < Pi, и +1, если Pj >Pi); Sk – характеристика воздухопроницаемости k-го проема, 1/(кг∙м);

ρ – плотность воздуха или дыма, проходящего через k-й проем, кг/м3. Расход воздуха или дыма, входящего в рассматриваемое помещение,

считается положительным, выходящего – отрицательным.

Для каждого помещения, давление в котором не задано, записывается уравнение баланса массы:

260