Проект вентиляции подпора и дымоудаления ПД и ДУ в деловом центре - Проект Монтаж Строительство Инженерные сети Слаботочка

Проект вентиляции подпора и дымоудаления ПД и ДУ в деловом центре

Наша проектная организация разработала документацию вентиляции подпора и дымоудаления ПД и ДУ в деловом центре.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЫМОУДАЛЕНИЯ И ПОДПОРА

1.     Функциональное назначение противодымной вентиляции объекта

В соответствии с проектными объемно-планировочными решениями и  действующими нормативными противопожарными требованиями посредством противодымной вентиляции рассматриваемого объекта должно обеспечиваться выполнение следующих основных функций:

- удаления продуктов горения из помещений хранения автомобилей подземной автостоянки;

- удаления продуктов горения из изолированных рамп подземной автостоянки;

- удаления продуктов горения из общих коридоров технических, служебных

помещений расположенных на подземных и нижнем надземном этажах;

- удаления продуктов горения из общего коридора служебных помещений (охраны, диспетчерской), расположенных на нижнем надземном этаже;

- удаления продуктов горения из общих коридоров офисов 14-ти этажной надземной части;

- удаления продуктов горения из общих коридоров аппарт-отеля 7-ти этажной надземной части;

- подачи наружного воздуха в нижнюю часть помещений хранения автомобилей подземной автостоянки для возмещения объёмов удаляемых  из них продуктов горения;

- подачи наружного воздуха из изолированных рамп со стороны помещений хранения автомобилей подземной автостоянки, а также в нижнюю часть этих рамп для возмещения объёмов удаляемых из них продуктов горения;

- подачи наружного воздуха в нижнюю часть общих коридоров технических, служебных и технологических помещений «зоны общественного питания», для возмещения удаляемых из них продуктов горения;

- подачи наружного воздуха в нижнюю часть вестибюля, двухуровневый холл 14-ти этажной надземной части для возмещения объёмов удаляемых из них продуктов горения;

- подачи наружного воздуха для создания избыточного давления в тамбур-шлюзах при выходах в лестничные клетки из помещений хранения автомобилей подземной автостоянки;

- подачи наружного воздуха для создания избыточного давления в тамбур-шлюзах, отделяющих помещения хранения автомобилей подземной автостоянки от помещений иного назначения (в том числе, помещений персонала, насосных);

- подачи наружного воздуха для создания избыточного давления в холлах лифтов, сообщающихся с помещениями хранения автомобилей подземной автостоянки;

- подачи наружного воздуха для создания избыточного давления в шахтах лифтов, имеющих остановки на этажах подземной автостоянки (с выходами через лифтовые холлы в помещения хранения автомобилей) и нижнем надземном этаже;  

- подачи наружного воздуха для создания избыточного давления в шахтах лифтов, имеющих остановки в 7-и этажной надземной части;

- подачи наружного воздуха для создания избыточного давления в шахтах лифтов, имеющих остановки в 14-ти этажной надземной части;

- подачи наружного воздуха для создания избыточного давления в общих коридорах офисов 7-и этажной надземной части;

 - подачи наружного воздуха для создания избыточного давления в лестничных клетках, сообщающихся с общими коридорами офисов 14-ти этажной надземной части.

Для исключения зависимости от сезонно изменяемых параметров наружной воздушной среды и, как следствие, для повышения эффективности действия противодымной вентиляции данного объекта должны быть предусмотрены системы, преимущественно, с механическим побуждением тяги.

Предусмотренное проектом применение двухъярусной парковки автомобилей с использованием подъемно-поворотных механизмов предопределяет необходимость интенсификации расчетных режимов действия как вытяжной, так и приточной противодымной вентиляции, предназначенной для защиты помещений хранения автомобилей подземной автостоянки. При этом параметры соответствующих систем должны быть увязаны с прогнозируемой мощностью тепловыделения очага пожара («удвоенная» до 10 МВт мощность тепловыделения при двухъярусной парковке по условию возгорания обоих автомобилей, хранящихся друг над другом), а элементы исполнения этих систем должны быть приведены в соответствие с рядом существенных отличительных признаков, в том числе: по увеличенному количеству дымоприемных устройств, размещению последних в ограниченном подпотолочном пространстве (в пределах образующегося относительно тонкого дымового слоя) и по распределению в нижней части защищаемых помещений компенсирующих воздухоприточных устройств с ограничением скорости истечения из них воздуха. 

Возмещение объемов удаляемых продуктов горения из помещений хранения автомобилей и изолированных рамп подземной автостоянки, общих коридоров технических, служебных и технологических помещений на подземных этажах, общих холлов офисов на надземных этажах в рамках данной разработки достигается применением отдельных систем приточной противодымной вентиляции с механическим побуждением тяги, обеспечивающих подачу наружного воздуха в нижнюю часть каждого из защищаемых таким образом  помещений. Требуемый расход подаваемого воздуха должен быть не менее 70% от установленных данной разработкой соответствующих расчетных значений суммарного массового расхода удаляемых из этих помещений продуктов горения.

Общие коридоры служебных, технологических помещений нижнего надземного этажа и общие коридоры офисов на вышележащих этажах допускается не оснащать автономными системами приточной противодымной вентиляции с учетом расчетно установленной достаточности компенсирующего воздухопритока через соответствующие дверные проемы эвакуационных выходов;   

Установленные основные функции противодымной вентиляции рассматриваемого объекта соответствуют проектным объемно-планировочным решениям со следующими объективно необходимыми частичными изменениями:

- дополнительным выделением венткамер на подземных этажах;

- дополнительным устройством перегородок с дверями для разделения общих коридоров офисов.

Остальные проектные объемно-планировочные элементы приняты в рамках данной разработки исходно неизменными. При любом изменении последних необходимо выполнение дополнительного анализа всей совокупности исходных данных для определения требуемого объёма корректировки содержания и результатов настоящей разработки. Без выполнения такого анализа проектная реализация разработанных технических решений и установленных параметров противодымной вентиляции для данного объекта не допускается.

 

2.     Противодымная вентиляция

Проектом предусмотрены противопожарные мероприятия в соответствии со Специальными техническими условиями (СТУ) на проектирование и реконструкцию, а также концепцией противодымной вентиляции и нормативными требованиями.

Решения по противодымной защите комплекса предусматривают устройство систем механического дымоудаления и подпора воздуха, обеспечивающие безопасную эвакуацию людей в начальной стадии пожара.

Здание комплекса поделено на 4 пожарных отсека (см. раздел 1. «Общая часть» данной пояснительной записки). Предусматриваются отдельные системы дымоудаления и подпора воздуха для каждого пожарного отсека.

Системы механического дымоудаления предусмотрены из следующих зон и помещений:

- с двух этажей двухуровневой  автостоянки ( 2 отсека);

- из верхней части рамп;

- из эвакуационных коридоров подземной и надземной части;

- из офисной части 14-ти этажного здания;

- из части аппарт-отеля 7-ти этажного здания;

- из зала столовой и ресторана.

Возмещение объемов удаляемых продуктов горения для перечисленных зон достигается применением отдельных систем приточной противодымной вентиляции с механическим побуждением тяги, обеспечивающих подачу наружного воздуха в нижнюю часть каждого из защищаемых таким образом  помещений, а так же предусматривается подпор воздуха при пожаре:

- во все лифтовые шахты независимо от наличия лифтовых холлов (не менее 20 Па);

- в эвакуационные коридоры;

- лифтовые холлы и в зоны безопасности инвалидов;

- в лестничные клетки;

- в тамбур-шлюзы автостоянки;

Для систем  дымоудаления предусмотрено использование специальных вентиляторов, обеспечивающих работоспособность в течение 2 часов при температуре газов 600°С. К установке предусмотрено оборудование фирмы «ВЕЗА» (Россия).

Вентиляторы систем дымоудаления устанавливаются на кровле 7-го и 14-го этажей здания. Выброс дыма осуществляется на высоте более 2 м от горючей кровли и на расстоянии не менее 5 м от воздухозаборных устройств систем приточной противодымной вентиляции.

Предусмотрена установка обратных клапанов у вентиляторов дымоудаления и подпора воздуха во избежание поступления холодного воздуха в  помещения.

Одной шахтой системы дымоудаления обслуживается дымовая зона не более 3 000 м² на каждом этаже в пределах пожарного отсека.

Клапаны дымоудаления приняты с автоматическими и дистанционно управляемыми приводами без термоэлементов. В качестве нормально-закрытых клапанов используются клапаны с реверсивным электроприводом.

В системах дымоудаления и приточной противодымной вентиляции применены дымовые (нормально закрытые) клапаны фирмы ЗАО "ВИНГС-М" (Россия) с электромеханическим приводом «Вelimo», имеющие возможность управления автоматически, дистанционно и вручную.

Управление всеми системами противопожарной защиты, включая так же огнезадерживающие клапаны и клапаны дымоудаления предусматривается с одного центрального пункта управления.

Воздуховоды систем ВД, выполняются из тонколистовой стали толщиной 1,5 мм  сварными, класса «П», и покрываются огнезащитным составом в пределах обслуживаемого пожарного отсека до огнестойкости EI 60, за пределами обслуживаемого пожарного отсека до огнестойкости EI 150 (в соответствии с СП 7.13130.2009).

Воздуховоды систем ПД, выполняются из тонколистовой стали толщиной по СП 60.13330.2012, но не менее 0,8 мм, класса «П». Покрываются огнезащитным составом в пределах обслуживаемого пожарного отсека до огнестойкости EI 30, за пределами обслуживаемого пожарного отсека до огнестойкости EI 150 (в соответствии с СП 7.13130.2009). иии Предел огнестойкости клапана: в режиме Огнезадерживающего (дымового) клапана - EI 90/ E 90; в режиме противопожарного нормально закрытого клапана - EI 30.

Для систем противодымной вентиляции здания используется оборудование производства РФ, имеющее сертификаты соответствия и пожарной безопасности.

Звукоизоляционные и теплоизоляционные материалы противодымного вентиляционного оборудования предусмотрены из негорючих материалов.

Системы приточно-вытяжной вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления автоматически отключаются при возникновении пожара в здании и автоматически включаются системы дымоудаления и подпора воздуха. Дополнительно предусматривается ручное включение систем при пожаре.

Основные показатели назначения противодымной вентиляции и соответствующие требуемые значения этих показателей характеризуются нижеприведенными расчетами. Требуемые параметры приточно-вытяжной противодымной вентиляции соответствуют приведенным табличным расчетным значениям, установленным непосредственно для защищаемых объемов (помещений). Указанные значения подлежат обязательному учету в качестве исходных данных для конечного определения основных параметров вентиляторов в зависимости от выбранных технических характеристик и элементов исполнения вентиляционной сети противодымных систем на последующих этапах проектирования.                                                                                                                                                           

 

4.1. Вытяжная проитиводымная вентиляция

Настоящее приложение содержит основные и промежуточные результаты расчетного определения требуемых параметров противодымной вентиляции «Гостинично-офисного комплекса с подземной автостоянкой», проектируемого для строительства по адресу: г. Москва, ул. Большая Пионерская, вл. 1/17, стр. 1,2,3. Содержание данного приложения имеет иллюстративно-прикладной характер и не может быть воспроизведено в расчетах требуемых параметров систем противодымной вентиляции иных подобных объектов.

Выполненные расчеты приведены в двух основных частях: для систем вытяжной и приточной противодымной вентиляции – раздельно и в перечнях свободной выборки для каждого типа систем. При проведении расчетов аэродинамическое сопротивление сети каждой системы определялось в строгом соответствии с установленными данной разработкой геометрическими характеристиками  и трассировкой вентиляционных каналов согласно рекомендуемым

4.1.1. Дымоудаление с подземной автостоянки.

Рассмотрим пример расчета систем дымоудаления с подземной парковки пожарных отсеков 3 и 4 (ПО3 и ПО4). Расчёт системы вытяжной и приточной вентиляции противодымной защиты при пожаре подземной автостоянки на 299 машиномест под зданием по адресу: г. Москва.

Здесь представлен расчёт вытяжных систем противодымной защиты при пожаре (далее, «системы дымоудаления») ВД3, ВД4, ВД6 и ВД7 подземной 2-х уровневой стоянки автомобилей и приточных систем противодымной защиты пандуса ПД20 для ПО3, ПД21 для ПО4 и тамбуров-шлюзов всех выходов ПД30-ПД34, ПД36-ПД38 для ПО3 и ПД25-ПД29 для ПО4 со стоянки с незадымляемыми лестничными клетками типа Н3. При расчёте в качестве этажа, на котором произошёл пожар, был принят  нижний этаж. При расчете дыма, поступающего от очага пожара, было принято, что периметр очага пожара равен 12 м (максимальному рекомендуемому по Приложению [11]). Расчёт количества дыма ведётся в соответствие с [5], п. 1.3.

Дымоудаление из помещений автостоянки. В соответствии с п.6.15 СНиП 21-02-99 необходимо предусмотреть системы противодымной вентиляции для удаления продуктов горения из помещений для хранения автомобилей и изолированных рамп. Для удаления дыма из помещений автостоянки (пом для хранения автомобилей) предусмотреть 1 шахту дымоудаления  (FОБСЛ= 900 м2). Огнестойкость шахты дымоудаления должна быть предусмотрена не менее 0,754 , а клапана не менее 0,54.

Под 7-ми и 14-ти этажным зданием размещается 2-х уровневая автостоянка на 299 автомашин. Отметки уровней -8.700 и -4.550. Выездной пандус (рампа) имеет две полосы движения, в прямом и обратном направлении, и оснащен двумя наружными воротами на выезде на уровне земли (по одним наружным воротам на каждую полосу движения). Тамбур-шлюз перед наружными выездными воротами не предусмотрен. Выездные ворота с каждого этажа на пандус одни, и имеют дренчерную систему защиты проема. Общая площадь автостоянки 8291,2 м², высота: нижнего 3,65 м, верхнего 3,85 м. В подземной стоянке имеются шесть выходов наружу с 2-х этажными лестничными клетками типа Н3 (с поэтажными выходами с этажей через тамбуры-шлюзы). На уровне земли выходы лестничных клеток оканчиваются дверью на улицу. Предусмотрены пассажирские лифты в подземной стоянке.

 При расчёте вентиляции противодымной защиты температура наружного воздуха и скорость ветра для холодного и теплого периода года была принята по параметрам Б для г. Москвы; скорость ветра принята равной в холодный период года 4,9 м/с. Для систем дымоудаления при определении гравитационного давления температура наружного воздуха бралась расчётная для теплого периода года. В соответствие с требованиями п. 8.15 (а), [1] расчёт приточной противодымной вентиляции вёлся для температуры наружного воздуха и скорости ветра в холодный период года (параметры Б).

Пожарная опасность помещений стоянки легковых автомобилей отнесена к категории помещений В, поэтому в расчёте принята температура дыма, отводимого при пожаре, равной Т = 450 0С по рекомендациям [5], и средний удельный вес дыма принят =5 Н/м3, плотность 0,51 кг/м3.

 В соответствие с требованиями п. *3.18. [3] и [10] объем удаляемого дыма следует определять для дымовой зоны площадью не более 1600 кв.м. Поэтому площадь 2-х этажей стоянки была разбита на четыре дымовые зоны с площадью 1100-1600 м² каждая. Как было указано в начале, подземную автостоянку обслуживают две системы дымоудаления ВД3 и ВД4, и две системы обслуживают рампу в каждом пожарном отсеке ВД 6 и ВД 7. К каждой системе дымоудаления относятся по две дымовые зоны – на первом и втором этажах в каждом отсеке.  Соответственно каждая дымовая зона разбита на два резервуара дыма площадью 550-800м2. Таким образом, за каждой системой дымоудаления закреплено по четыре резервуара дыма, что согласуется с рекомендациями и расчётом в пп. 1.6, 1.8 пособия [5]. При площади до 700 м2 времени полного заполнения каждого резервуара дымом достаточно (п. 1.5 [5]) для эвакуации людей через любой ближайший эвакуационный выход подземной автостоянки. Максимальное расстояние из любой точки стоянки до ближайшего выхода не более 36 м, что при скорости людей по ГОСТ 12.1.004-91 равной 1,7 м/с дает время эвакуации 22 секунды (при относительно малой плотности потока эвакуирующихся (0,05 м2/м2)). Нормативные 40 м расстояния до ближайшего эвакуационного выхода люди должны проходить за 40/1,7=24 с, [5].

 Противодымная вытяжная вентиляция сблокирована с автоматической пожарной сигнализацией. Предусматривается автоматическое дистанционное и ручное управление вентиляцией противодымной защиты. При загорании одного из автомобилей автоматически открывается дымовой клапан в резервуаре дыма над данным автомобилем, и автоматически включается дымовой вытяжной вентилятор соответствующей системы, обслуживающий данную дымовую зону. При появлении дыма в другом резервуаре (или резервуарах) также автоматически открываются там дымовые клапаны, присоединяя ответвления к вытяжной системе (в соответствие с п. 1.9 [5]).

Вентиляторы систем дымоудаления  ВД3, ВД4, ВД6 и ВД7 размещаются на кровле здания. Подводящие воздуховоды систем дымоудаления перед вентиляторами для взаимозаменяемости соединяются коллектором. Соединительный коллектор разделяется дымовыми клапанами для автоматического включения присоединенного вентилятора соседней системы при аварийной остановке основного (резервирование в соответствие с п. 1.10 [5]). В каналах перед вентиляторами предусмотрены обратные клапаны.

По требованию п. *3.20 [3] принятые в проекте вытяжные вентиляторы систем дымоудаления сохраняют свою работоспособность при температуре 600 0С не менее 1 часа.

В соответствие с п. *3.20 [3] и п. 6.20 [4] каждое ответвление систем дымоудаления ВД3, ВД4, ВД6 и ВД7, идущее к резервуару дыма оснащается нормально закрытыми автоматическими дымовыми клапанами типа КДМ-2-1000х500-МБ-ВН-В-К-Р(А) ЗАО «ВИНГС-М»  с проходным сечением 0,44 м2 с сервоприводом Belimo и пределом огнестойкости ЕI 60. Количество клапанов дымоудаления ниже определено расчётом. Предел огнестойкости шахт дымоудаления предусматривается не менее требуемых пределов огнестойкости пересекаемых перекрытий, а поэтажных ответвлений воздуховодов от шахт не менее EI 60.

Пуск в действие систем противодымной защиты в соответствие с п. *3.19 [3] осуществляется автоматически (от автоматической пожарной сигнализации или автоматической установки пожаротушения) и дистанционно (с пульта диспетчера и от кнопок, устанавливаемых в шкафах пожарных кранов или у эвакуационных выходов с этажей).

 В тамбуры-шлюзы перед лестничными клетками 3-го типа выходов с подземной автостоянки во время пожара (п. 2.7.4, [7] и п. 3.17, [5]) приток наружного воздуха для каждой вентсистемы из ПД20, ПД21, ПД25, ПД26, ПД30-ПД34, ПД36-ПД38, ПД27-ПД29 осуществляется через вертикальную шахту-коллектор с установленными на каждом этаже автоматическими клапанами, открываемыми по сигналу системы сигнализации о пожаре на данном этаже. В качестве приточных клапанов используются дымовые клапаны. Предполагается использовать клапаны дымоудаления с вертикальной ориентацией наибольшей стороны, «стенового» типа КДМ-2-900х500-МБ-ВН-В-К-Р(В), (или же в стеснённых местах 1150х400) ЗАО «ВИНГС-М» с решёткой и с проходным сечением Sк = 0,39 м2. Клапан устанавливается непосредственно на вертикальном канале из листовой стали 1500х550 (dЭКВ = 805 мм; Sэкв = 0,509 м2). Клапан поставляется с сервоприводом Belimo (или Polar Bear). В канале перед осевым вентилятором подпора в качестве входного клапана также применяется дымовой клапан с электромеханическим сервоприводом сечения 1100 х 1100 мм.

 Согласно п. *3.18 [3] в подземных многоэтажных автостоянках с целью обеспечения эффективной работы систем дымоудаления следует проектировать шахты для естественного поступления наружного воздуха на этаж пожара.

Для защиты путей эвакуации от проникновения дыма при пожаре в подземной стоянке предусматривается принудительная приточная вентиляция противодымной защиты отдельно для пандуса (рампы) ПД20 и ПД21 и отдельно для тамбуров-шлюзов перед незадымляемыми лестничными клетками типа Н3 всех шести выходов со стоянки. Производительность всех приточных систем подпора полностью компенсирует количество воздуха, удаляемого системой дымоудаления. По указанной причине дополнительные шахты для естественного притока наружного воздуха не предусматриваются.

Приточная противодымная вентиляция, обслуживающая пандус и тамбуры-шлюзы лестничных клеток, в соответствие с п. *3.21 [3] осуществляет подачу воздуха через нормально закрытые дымовые клапаны КДМ-2 ЗАО «ВИНГС-М» с пределом огнестойкости не менее EI 160. Клапаны оборудованы автоматическим дистанционным и ручным управлением приводов. Параметры приточной противодымной вентиляции определяются расчетом.

Все двери тамбуров-шлюзов лестничных клеток типа Н3 выходов автостоянки согласно требованиям пункта 6.18 [2] (см. текст требований далее в п. (l)) должны иметь автоматические устройства для их закрывания. В качестве таковых устройств можно принять дверные доводчики (любой из фирм DORMA, USAF, ABLOY, ASSA, GEZE и др.). Для дверей шириной до 1100 мм и весом до 85 кг согласно европейским стандартам доводчик оснащается пружиной  EN4, с которой он развивает момент усилия закрывания двери не менее 25 Нм, т.е. для открытия двери при нажатии на неё возле ручки потребуется усилие порядка 2,5-3 кг.

 В соответствие с пунктом 6.18 [2]: «Двери эвакуационных выходов из поэтажных коридоров, холлов, фойе, вестибюлей и лестничных клеток не должны иметь запоров, препятствующих их свободному открыванию изнутри без ключа.

Двери лестничных клеток, ведущие в общие коридоры, двери лифтовых холлов и двери тамбуров-шлюзов с постоянным подпором воздуха должны иметь приспособления для самозакрывания и уплотнения в притворах, а двери тамбуров-шлюзов с подпором воздуха при пожаре и двери помещений с принудительной противодымной защитой должны иметь автоматические устройства для их закрывания при пожаре».

Согласно требованиям п. 8.14 (в) из [1], приведённому пункту 6.18 из [2] и в соответствии рекомендациям из пп. 1.11 (в), (г), (д) [5] для расчёта приточной системы вентиляции противодымной защиты было принято, следующее состояние ворот и дверей подземной автостоянки при пожаре:

- На этаже пожара (нижний) в тамбурах-шлюзах лестничной клетки типа Н3 открыта дверь, ведущая на стоянку, и закрыта дверь, ведущая наружу;

- В тамбурах-шлюзах выходов верхнего этажа стоянки закрыты обе двери;

- Расход воздуха, подаваемого в тамбуры-шлюзы с одной открытой дверью, следует определять расчетом по условию обеспечения средней скорости (но не менее 1,3 м/с) истечения воздуха через открытый дверной проем и с учетом совместного действия вытяжной противодымной вентиляции (п. 8.14 (в) из [1]).

Расход воздуха, подаваемого в тамбуры-шлюзы при закрытых дверях, необходимо рассчитывать на утечки воздуха через неплотности дверных притворов. Величину избыточного давления следует определять относительно смежных помещений с защищаемым помещением (п. 8.14 (в) [1]).

- Ворота для выезда автомобилей на пандус на этаже пожара открыты полностью. Спринклерная система защиты проема ворот включена.

- Наружные ворота для выезда автомобилей за пределы автостоянки открыты полностью.

- Ворота для выезда автомобилей на пандус на другом этаже стоянки закрыты.

Согласно требованиям п. 8.14 (в) из [1] (см. предыдущий п. (l)) расход наружного приточного воздуха систем противодымной защиты тамбуров-шлюзов лестничных клеток на этаже пожара (с одной открытой дверью на этаж в каждом) определяется из условия поддержания скорости истечения в проёме двери не менее минимально допустимой 1,3 м/с и с учетом совместного действия вытяжной противодымной вентиляции.

Избыточное давление на закрытые двери на путях эвакуации (для дверей тамбуров-шлюзов, открытию которых препятствует подпор) не должно превышать 50 Па (согласно п. 1.13 [5]), но не должно быть меньше 20 Па (см. п. 8.15 (б), [1]); давление регулируется клапаном избыточного давления (дверь с доводчиком, M~25 Нм, c пружиной EN4).

Согласно пп. 1.11-1.14 [5] и п. 2.5.1 [7] и по состоянию ворот и дверей при пожаре (см. п. (l) выше) давление и расход приточного воздуха, подаваемый системой противодымной защиты пандуса ПД20, ПД21 рассчитывается на противодавление наружному воздуху и с учетом совместного действия вытяжной противодымной вентиляции и приточных систем противодымной защиты тамбуров-шлюзов лестничных клеток на этаже пожара.

Весь расчёт производительности работающих систем противодымной защиты (вытяжной и приточных) контролируется по балансу воздухообмена на этаже пожара.

При  этом учитывается, и в полном соответствие с п. 6.18, [4]: «При пожаре должно быть предусмотрено отключение общеобменной вентиляции подземной стоянки.

Порядок (последовательность) включения систем противодымной защиты должен предусматривать опережение запуска вытяжной вентиляции (раньше приточной)».

При определении производительности вентсистем противодымной защиты следует также учитывать утечки воздуха через неплотности воздуховодов.

Исходные данные:

Количество этажей здания  гостинично-делового комплекса – 2, 7 и 14

(Н = 51,2 м). Под этим зданием размещается 2-х уровневая двухэтажная автостоянка на 299 машиномест.

Отметки уровней -8.700 и -4.550.

Площадь -2 этажа стоянки 2826 м²  и -1 этажа - 2586 м².

Высота: нижнего 3,65 м, верхнего – 3,85 м. Предусмотрены пассажирские лифты в подземной стоянке.

Выездной пандус (рампа) имеет две полосы движения, в прямом и обратном направлении. Тамбур-шлюз перед наружными выездными воротами не предусматривается.

Выезды с каждого этажа на пандус имеют дренчерную систему защиты проема.

В подземной стоянке имеются шесть выходов наружу с незадымляемыми 2-х этажными лестничными клетками типа Н3 (с поэтажными выходами с этажей через тамбуры-шлюзы). На уровне земли выходы лестничных клеток оканчиваются дверью на улицу. Размеры входных дверей: В = 1,2 м; Н = 2,2 м.

Расчётная температура наружного воздуха в холодный период года -25 ºС, ветер V= 4,9 м/с; в тёплый период года +28,5 ºС, ветер V= 1,0 м/с (параметры Б, г. Москва).

Определение параметров систем (расчёт).

I. Расчёт вытяжных систем ВД3, ВД4, ВД6 и ВД7 противодымной защиты при пожаре подземной 2-х уровневой автостоянки на 299 машиномест.

Пусть очаг пожара  находится на -2-ом этаже стоянки (уровень -8.700). Высота этажа Н = 3,65 м. Пусть  периметр очага пожара равен 12 м (максимальному рекомендуемому по [11]). Расчёт количества дыма - в соответствие с п. 1.3 [5]

где:  - периметр очага пожара, (не более 12 м);

 - расчетный средний уровень стояния дыма от пола помещения, принимаемый в рассматриваемом конкретном случае 2,6 м;

 - коэффициент, равный 1,2 к расчетному расходу дыма и площади вытяжных шахт, фрамуг в окнах и фонарях, для систем, действующих за счет естественного побуждения тяги, при их совместной работе со спринклерной системой пожаротушения. Для вытяжных систем с искусственным побуждением (вентиляторы, эжекторы и др.) =1.

Максимальный расход дыма для стоянки легковых автомобилей [5] при =1, кг/ч, равен:

=>                      или 9,5 кг/с.

Время заполнения резервуара дымом (со свесами на потолке по периметру 0,5 м) согласно п. 1.4 [5] рассчитывается по формуле:

где:  - площадь резервуара дыма, м2;

 - средний уровень стояния дыма от пола помещения, принимается 2,8 м;

 - высота помещения, м;

 - периметр очага пожара, м.

Максимальное время заполнения можно принять равным 24 с.

При относительно малой плотности потока эвакуирующихся (0,05 м²/м²) скорость людей по ГОСТ 12.1.004-91 равна 1,7 м/с. Нормативные 40 м расстояния до ближайшего эвакуационного выхода люди пройдут за 40/1,7=24 с. Можно решить обратную задачу, и найти необходимую максимальную площадь резервуара дыма.

Таким образом, при исходных данных получается площадь резервуара дыма в пределах допустимой максимальной площади 800 м2.

Поэтому площадь каждого этажа стоянки 2826 м2  и 2586 м2 была разбита на четыре дымовые зоны с площадью 1100-1600 м2 каждая. К каждой системе дымоудаления относятся по две дымовые зоны на каждом этаже каждого отсека. Соответственно каждая дымовая зона разбита на два резервуара дыма площадью 600-800 м2. Таким образом, за каждой системой дымоудаления закреплено по четыре резервуара дыма.

Для эффективного использования емкости резервуара дыма (см. п. 1.7, [5]) в верхней части вытяжного воздуховода, прокладываемого внутри резервуара, предусматриваются дымоприемные отверстия - по одному на каждые 200 м2 площади резервуара. Площадь отверстия определяется массовой скоростью всасывания не больше 10 кг/(с·м2). Расстояние любого дымоприемного отверстия от края резервуара не должно превышать 10 м.

В торце каждого резервуара дыма (см. п. 1.8, [5]) на вытяжном воздуховоде ДУ 3-1, ДУ 3-2, ДУ 4-1, ДУ 4-2, ДУ 6 и ДУ 7 с сечением

(1000 х 500)) предусмотрен дымовой клапан типа КДМ-2-1000х500-МБ-ВН-В-К-Р(А) – 10 шт., ЗАО «ВИНГС-М»  с проходным сечением 0,44 м2 с сервоприводом Belimo и пределом огнестойкости ЕI 60, рассчитанным на расход дыма, определенный по формуле (1), при массовой допустимой рекомендуемой скорости дыма не более 10 кг/(с·м2). К одному вентилятору допускается присоединять не более 4-х резервуаров дыма.

Массовая скорость дыма в клапане на 1-м участке (клапан открыт) равна:

и массовая скорость дыма в вытяжном воздуховоде на 1-м участке от клапана до тройника равна

Определяем потери давления в дымовом клапане на 1-м участке по формуле (3) рекомендаций [7], которая имеет вид:

где

и в числовой форме:

Потери на трение на 2-м участке вентсети до объединения через второй тройник с ответвлением, идущим от второго резервуара дыма рассматриваемой дымовой зоны, из листовой стали сечением 2200 х 500 при Кс=1 по формуле (4) из [7] и таблице 1.  Тогда, формула представляет собой выражение:

в числовом выражении

Здесь величина сопротивления трения   = 0,28 кг/м2 определена по таблице 1  [7] при скоростном давлении 150 Па и площади эквивалентного воздуховода d815 (F=0,521 м2).

Таблица 1 для определения сопротивления трения   , кг/м2, дана ниже на следующей странице.

Потери давления на трение

Скоростное давление в воздуховоде или шахте, Па

Удельные потери давления на трение  кг/м2 в воздуховодах поперечным сечениям, м2

0,25

0,35

0,5

0,7

30

0,1

0,09

0,06

0,06

40

0,13

0,11

0,08

0,07

50

0,16

0,14

0,10

0,09

60

0,19

0,17

0,12

0,11

70

0,22

0,19

0,16

0,12

80

0,25

0,22

0,17

0,14

90

0,28

0,24

0,18

0,16

100

0,31

0,27

0,20

0,17

110

0,34

0,29

0,22

0,19

120

0,37

0,32

0,24

0,20

130

0,39

0,34

0,26

0,21

140

0,42

0,37

0,27

0,23

150

0,45

0,39

0,29

0,25

160

0,48

0,41

0,31

0,26

170

0,51

0,45

0,33

0,28

180

0,54

0,47

0,35

0,30

190

0,57

0,49

0,37

0,31

200

0,62

0,54

0,40

0,33

Определяем подсос воздуха через неплотности закрытых дымовых клапанов у соседнего дымового резервуара на текущем этаже, и выше на -1-ом этаже подземной автостоянки по ф. (5) [7]:

где

при отрицательном давлении  = 350 Па в коллекторе, объединяющем все ответвления, к количеству дыма, определённому по ф. (1) (см. выше, в п. 1),  добавляется воздух из закрытых клапанов, равный:

Плотность газо-воздушной смеси, кг/м3, по ф. (17) [5] представляет (при посчитанном выше в п. 1  ) собой выражение:

где: ,  - расход дыма и расход воздуха, кг/с.

численно плотность газо-воздушной смеси равна:

Подсос воздуха через неплотности всей сети воздуховодов от дымовых клапанов до коллектора перед вентилятором (по формуле (18) [5]) имеет вид:

где:  - удельный подсос воздуха через неплотности воздуховодов находится по таблице 2, по классу П, [5] при известном разрежении  в нём.

Таблица 2 для определения удельного подсоса воздуха через неплотности стальных воздуховодов вентсети систем дымоудаления  , кг/(с м2), представлена ниже на следующей странице

Поступление воздуха через неплотности стальных воздуховодов систем дымоудаления

Класс воздуховода

Отрицательное статическое давление в месте присоединения воздуховодов к вентилятору, Па

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

Удельный расход воздуха, , кг/(с·м2) внутренней поверхности воздуховода

П

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,3

1,5

1,6

1,8

1,9

2,0

                                     

 

Примечание: для прямоугольных воздуховодов вводится коэффициент 1,1.

 - развернутая площадь всего воздуховода, м2, как произведение периметра каждого участка системы на его длину, кроме участков, находящихся внутри резервуаров дыма.

Определяем, что  ~ 600 м2. По таблице 2, [5], по методу интерполяции, при отрицательном давлении  = 350 Па в коллекторе  = 0,0005 кг/(с м2) определяем подсос в воздуховоде на участке до вентилятора:

Общий расход газов перед вентилятором, кг/с, определяется по (19) [5] и имеет вид:

при этом плотность газово-воздушной смеси определяется (см. (20) [5]):

и численно                  

По сравнению с ранее подсчитанным расход возрос в  раз. Потери давления возрастут и будут равны (согласно ф. (21) [5]):

где:  - по формуле в п. 7, см. выше;

 - потери давления при выбросе газов наружу, рассчитываемые по аналогии с формулой (7) в п. 6, при плотности газов, рассчитанной по формуле (12).

Подсчитанные  потери динамического давления, сопротивление обратного клапана и поворотных лепестков в оголовке вентилятора составили  = 235 Па.

Естественное (гравитационное) давление за счет разности удельных весов наружного воздуха и газов , Па, определяется для теплого периода года (параметры Б) по ф. (22) [5] и складывается с  со знаком минус. Формула для  представляет собой выражение:

где  - высота от оси открытого дымового клапана на первом этаже до оси вентилятора, м;

 - расстояние по вертикали от оси вентилятора до выпуска газов в атмосферу, м;

 - удельный вес наружного воздуха, Н/м3;

 - температура наружного воздуха в теплый период года (параметры Б) °С;

 - средний удельный вес газов до вентилятора, Н/м3;

 - удельный вес газов до вентилятора, Н/м3.

Требуемый напор вентилятора равен сопротивлению (ф. (23) [5]), Па, вентсети за вычетом естественного давления (вектор побуждающей силы вентилятора и архимедова сила, действующие на столб воздуха, направлены в одном направлении - вверх):

где величины  и  определены выше по формулам (13) и (14).

Зная плотность газово-воздушной смеси (см. выше ф. (12)) можно определить температуру этой смеси в канале перед вентилятором:

где плотность (9)        

Напор вентилятора по условным потерям давления в пересчёте к плотности стандартного воздуха при температуре Т= 200С по формуле (18) [7] (или же по ф. (25) [5]) равен

Требуемая производительность вентилятора (при массовом расходе  по ф. (11)) определяется (ф. (19) [7], или по ф. (24) [5]) при температуре газово-воздушной смеси Т= 3800С перед вентилятором:

Ближайший вентилятор с запасом и с учётом того, что в самом начале развития пожара температура перемещаемой воздушной смеси невысока (вентилятор будет работать с большей нагрузкой) - это вентилятор ООО «ВЕЗА»:

- типа ВРАН9-11, 2 ДУ; 600 0С; 30,0 кВт х 980 мин-1; радиальный с выбросом потока вверх, с установочной мощностью 30,0 кВт,  980 об/мин, 230В, колесо - 9 лопаток, 6 полюсов,  ~1000 кг. При 6000С гарантируемое время работы 120 мин. Вентилятор развивает производительности L 65750 м3/ч при Т=20 0С и давлении Р=600 Па, а при 400 0С – имеет давление 675 Па.

В комплекте под вентилятор устанавливается узел прохода кровли (стакан СМКВ-ВРКВ-ОЦ-КО-0-0-вверху-0, ВЕЗА) с обратным клапаном в верхней части.

Данный вентилятор поставляется по 1 шт. на каждую из систем дымоудаления ДУ 3-1, ДУ 3-2, ДУ 4-1, ДУ 4-2, ДУ 6 и ДУ 7 подземной автостоянки на 299 машиномест, а также ДУ 3, ДУ 4, ДУ 5, ДУ 5-1, ДУ 8, ДУ 9, ДУ 9 – 1, ДУ 10. Всего – 4 вентилятора.

 

4.1.2. Дымоудаление из коридоров.

По проекту должно быть предусмотрено дымоудаление из коридоров отдельными системами с искусственным побуждением. Предел огнестойкости шахт дымоудаления должен быть не менее 1, а огнестойкость клапанов дымоудаления не менее 0.54. Шахты и клапаны дымоудаления должны быть выполнены из негорючих материалов.

Вентиляторы дымоудаления должны быть размещены в отдельных друг от друга помещениях с противопожарными перегородками 1-го типа.

Размещать дымоприёмные устройства следует на дымовых шахтах под потолком в соответствии.

В соответствии со СНиП 2.08.01-89* п.1.32 в зданиях с незадымляемыми лестничными клетками следует предусматривать удаление дыма из поэтажных коридоров через специальные шахты с принудительной вытяжкой и клапанами ДУ.

Расчёт параметров системы дымоудаления из коридоров производится в соответствии с методикой, изложенной в рекомендациях к СНиП 2.04.05-91*.

Исходные данные:

Температура наружного воздуха в тёплый период года +26,6 (параметры Б);

Дверь выхода из коридора в открытую воздушную зону л.к. Н1 имеет ширину 1,2 м (большая створка) и высоту 2.2 м.;

Шахта дымоудаления выполняется из бетона.

Расчёт параметров:

Определение расхода дыма

Величину вытеснения приточного воздуха систем подпора в вентсеть общеобменных систем  можно определить по аналогии с вычислением . Т.к. понятия «разрежение в канале» и «подпор снаружи него» будут в данной ситуации идентичны. Понятия «разрежение» и «подпор» - относительны, и зависят от того, что принять за нулевое значение, за точку отсчёта. Так по отношению к подпору в объёме этажа пожара (если принять его за нулевую точку отсчёта), отсутствие давления в вентсети неработающих общеобменных систем можно считать разрежением.

Потерями давления утечек с этажа пожара в общеобменной вентсети можно пренебречь, т.к. скорость потока будет существенно ниже 1 м/с (системы рассчитаны на порядок большую производительность). И здесь применимы те же рассуждения, что и выше в п. 2.2

Следует учесть, что вентустановка В вытяжной общеобменной системы вентиляции -1-го этажа стоянки имеет резервный вентилятор, т.е. в её состав у вентиляторов входят два воздушных клапана. По условиям подбора клапаны приточной П и вытяжной В вентустановок общеобменной вентиляции -1-го этажа одинаковы и имеют площадь сечение А = 1,49 м2 (всего – 3 клапана на две вентустановки).

Тогда при сечении А = 1,49 м2 и перепаде давления Р = 44 Па (ф. (20)) вытеснение воздуха  через неплотности закрытых клапанов вентсети общеобменной вентиляции 2-го этажа подземной автостоянки по ф. (25) равно: