Conception de la ventilation et du désenfumage dans un centre d'affaires

Notre bureau d'études a élaboré la documentation relative aux gaines de ventilation et de désenfumage d'un centre d'affaires.

CONCEPTION DU DÉSENFUMAGE ET DE LA PRÉVENTION DES RETOURS D'EAU

1.     Objectif fonctionnel du désenfumage du bâtiment

Les fonctions principales suivantes doivent être assurées par le système de ventilation de désenfumage du bâtiment considéré, conformément à la conception de l'aménagement de l'espace et aux règles de sécurité incendie en vigueur :

- Elimination des produits de combustion dans les espaces de stockage des véhicules du parking souterrain ;

- Désamorçage des rampes isolées dans le parking souterrain ;

- l'évacuation des fumées des parties communes des bâtiments techniques et de service

au sous-sol et au rez-de-chaussée inférieur ;

- Désenfumage des gaz de combustion dans le couloir commun des services (sécurité, salle de contrôle) de l'étage supérieur inférieur ;

- l'élimination des produits de combustion dans les couloirs communs des bureaux hors sol ;

- Désextraction des produits de combustion des couloirs communs de l'aparthotel en surface ;

- l'apport d'air extérieur dans la partie inférieure des locaux de stockage des voitures du parking souterrain pour compenser les volumes de produits de combustion qui en sont extraits ;

- l'apport d'air extérieur à partir des rampes isolées du côté du stockage des voitures du parking souterrain, et au bas de ces rampes pour compenser les volumes de gaz de combustion qui en sont extraits ;

- l'alimentation en air extérieur de la partie inférieure des circulations communes des locaux techniques, de service et technologiques de la "zone de restauration", afin de compenser les produits de combustion qui y sont évacués ;

- l'apport d'air extérieur dans la partie inférieure du vestibule, le hall à deux niveaux de la partie hors sol, afin de compenser le volume des produits de combustion qui en sont extraits ;

- apport d'air extérieur pour créer une surpression dans les sas des vestibules aux sorties des cages d'escalier des locaux de stockage des véhicules du parking souterrain ;

- apport d'air extérieur pour créer une surpression dans les sas des vestibules séparant les locaux de stockage des voitures du parking souterrain des autres locaux (y compris les locaux du personnel et des pompes) 

- l'apport d'air extérieur pour créer une surpression dans les halls d'ascenseur communiquant avec les locaux de stockage des voitures du parking souterrain ;

- apport d'air extérieur pour créer une surpression dans les cages d'ascenseurs avec arrêts aux étages du parking souterrain (avec sortie par les halls d'ascenseurs vers les locaux de stockage des voitures) et à l'étage inférieur en surface ;  

- l'apport d'air extérieur pour créer une surpression dans les cages d'ascenseur ayant des arrêts dans la partie aérienne ;

- l'alimentation en air extérieur pour créer une surpression dans les cages d'ascenseur avec des arrêts d'ascenseur dans la partie surélevée ;

- apport d'air extérieur pour créer une surpression dans les couloirs communs des bureaux de la partie surélevée ;

 - l'apport d'air extérieur pour créer une surpression dans les cages d'escalier communiquant avec les couloirs communs des bureaux en surface.

Afin d'éliminer la dépendance aux paramètres saisonniers de l'air extérieur et, par conséquent, d'augmenter l'efficacité du désenfumage dans ce bâtiment, il convient de prévoir des systèmes à induction à tirage mécanique prédominant.

L'utilisation dans le projet d'un parking à deux étages avec un mécanisme de levage et de rotation prédétermine la nécessité d'intensifier les modes de fonctionnement de la conception de l'évacuation et de l'alimentation du désenfumage conçu pour protéger les zones de stockage des voitures du parking souterrain.

Dans le même temps, les paramètres des systèmes correspondants doivent être liés à la puissance calorifique prévue des foyers d'incendie ("double" jusqu'à 10 MW de puissance calorifique dans le cas d'un parking à deux étages, en cas d'allumage des deux véhicules stockés l'un au-dessus de l'autre), et les éléments de ces systèmes doivent être alignés sur un certain nombre de caractéristiques importantes, notamment : un nombre accru de dispositifs d'extraction de la fumée, l'emplacement de ces derniers dans un espace limité sous le plafond (dans un espace relativement mince formé dans le sous-sol du parking). 

La compensation du volume des produits de combustion évacués des locaux de stockage des véhicules et des rampes de stationnement isolées, des couloirs communs des locaux techniques, de service et utilitaires des étages souterrains et des halls de bureaux communs des étages supérieurs de ce développement est réalisée par des systèmes de ventilation mécanique à tirage séparés qui fournissent de l'air frais à la partie inférieure de chaque local ainsi protégé. Le débit d'air d'alimentation requis doit être au moins égal à 70 % des valeurs de conception du débit massique total des produits de combustion évacués de ces pièces, comme indiqué dans cette conception.

Les couloirs communs de service et de technologie du rez-de-chaussée inférieur et les couloirs communs de bureaux des étages supérieurs ne peuvent pas être équipés de systèmes de désenfumage indépendants, sous réserve que le débit d'air de compensation à travers les portes correspondantes des issues de secours soit suffisant ;   

Les fonctions principales du système de désenfumage installé dans le bâtiment sont conformes à la conception structurelle avec les modifications partielles suivantes, objectivement nécessaires :

- attribution supplémentaire de chambres de ventilation aux étages souterrains ;

- des cloisons supplémentaires avec des portes pour séparer les couloirs communs des bureaux.

Le reste des éléments de conception est supposé rester inchangé aux fins de ce développement. Toute modification de ces derniers nécessite une analyse supplémentaire de l'ensemble des données d'entrée afin de déterminer l'étendue requise du contenu et des résultats de cette conception. Sans une telle analyse, la mise en œuvre des solutions techniques et des paramètres établis de désenfumage pour cet objet n'est pas autorisée.

2.     Ventilation de la fumée

La conception comprend des mesures de protection contre l'incendie conformément aux spécifications techniques spéciales de conception (STS) pour la conception et la rénovation ainsi qu'au concept de gestion des fumées et aux réglementations applicables.

Les solutions de protection contre la fumée du complexe comprennent des systèmes mécaniques de désenfumage et de pressurisation, qui permettent d'évacuer les personnes en toute sécurité dans les premières phases d'un incendie.

Le bâtiment complexe est divisé en 4 compartiments d'incendie (voir la section 1, "Généralités" de la présente note explicative). Des systèmes séparés d'alimentation en fumée et en air sont prévus pour chaque compartiment coupe-feu.

Des systèmes mécaniques de désenfumage sont prévus dans les zones et pièces suivantes :

- depuis les deux étages du parking à deux niveaux ( 2 baies) ;

- du haut des rampes ;

- des couloirs d'évacuation des parties souterraines et aériennes ;

- de la partie bureau du bâtiment ;

- d'une partie de l'aparthotel ;

- de la cantine et du restaurant.

Le volume des produits de combustion évacués de ces zones peut être compensé par des systèmes de ventilation à tirage mécanique séparés qui fournissent de l'air extérieur à la partie inférieure de chaque pièce protégée, et par une alimentation en air ignifugé :

- toutes les cages d'ascenseur, indépendamment des halls d'ascenseur (au moins 20 Pa) ;

- aux couloirs d'évacuation ;

- Les halls d'ascenseurs et les zones de sécurité pour les personnes handicapées ;

- aux cages d'escalier ;

- aux sas du vestibule du parking ;

Les systèmes d'évacuation des fumées sont équipés de ventilateurs spéciaux garantissant un fonctionnement pendant 2 heures à une température de gaz de 600°C. L'installation comprend des équipements de la société "VEZA" (Russie).

Les ventilateurs de désenfumage doivent être installés sur le toit du bâtiment. Les fumées sont évacuées à une hauteur de plus de 2 m de la toiture combustible et à une distance d'au moins 5 m des entrées d'air des systèmes de désenfumage par aspiration.

Il est prévu d'installer des clapets anti-retour sur les ventilateurs d'évacuation des fumées et d'alimentation en air pour empêcher l'air froid de pénétrer dans les locaux.

Un seul puits de système d'évacuation des fumées dessert une zone sans fumée de 3 000 m² au maximum à chaque étage du compartiment coupe-feu.

Les volets de désenfumage sont conçus avec des actionneurs automatiques et télécommandés sans thermocouples. Les clapets réversibles à commande électrique sont utilisés comme clapets normalement fermés.

Les systèmes de désenfumage et d'alimentation en fumée utilisent des volets de désenfumage (normalement fermés) avec actionneur électromécanique Velimo CJSC (Russie) qui peuvent être actionnés automatiquement, à distance et manuellement.

Tous les systèmes de protection contre l'incendie, y compris les clapets coupe-feu et les clapets de désenfumage, sont commandés à partir d'un seul poste de commande central.

Les conduits des systèmes haute pression sont fabriqués en tôle d'acier mince de 1,5 mm d'épaisseur, soudés, de classe "P", et recouverts d'une composition ignifuge à l'intérieur du compartiment coupe-feu desservi jusqu'à une résistance au feu EI 60, et à l'extérieur du compartiment coupe-feu desservi jusqu'à une résistance au feu EI 150 (conformément à la norme SP 7.13130.2009).

Les conduits des systèmes AP sont fabriqués en tôle d'acier mince d'une épaisseur de 60.13330.2012, mais pas inférieure à 0,8 mm, classe "P". Ils sont revêtus d'une composition de protection contre le feu à l'intérieur du compartiment coupe-feu desservi jusqu'à la résistance au feu EI 30, à l'extérieur du compartiment coupe-feu desservi jusqu'à la résistance au feu EI 150 (conformément à la norme SP 7.13130.2009). et la limite de résistance au feu du clapet : en mode clapet coupe-feu (fumée) - EI 90 / E 90 ; en mode clapet coupe-feu à fermeture normale - EI 30.

Les systèmes de désenfumage du bâtiment utilisent des équipements fabriqués dans la Fédération de Russie qui possèdent des certificats de conformité et de sécurité incendie.

Les matériaux d'insonorisation et d'isolation thermique de l'équipement de désenfumage sont constitués de matériaux incombustibles.

En cas d'incendie dans le bâtiment, les systèmes de ventilation, de climatisation et de chauffage de l'air s'arrêtent automatiquement et les systèmes de désenfumage et de suppression de l'air s'activent automatiquement. En outre, les systèmes peuvent également être mis en marche manuellement en cas d'incendie.

Les chiffres clés pour le désenfumage, et les valeurs requises correspondantes pour ces chiffres, sont indiqués dans les calculs ci-dessous. Les valeurs requises pour l'alimentation et l'évacuation de la ventilation de désenfumage sont conformes aux valeurs de conception tabulées spécifiées directement pour les volumes (pièces) à protéger.

Ces valeurs doivent être prises en compte comme données d'entrée pour le dimensionnement final des ventilateurs, en fonction des spécifications et des éléments de conception du réseau de ventilation des systèmes de contrôle des fumées sélectionnés lors des étapes de conception ultérieures.                                                                                                                                                           

4.1 Ventilation par désenfumage

Cette annexe contient les résultats de base et intermédiaires pour l'estimation des paramètres nécessaires au désenfumage du "complexe hôtelier et de bureaux avec parking souterrain" à construire. Le contenu de cette annexe est de nature illustrative et appliquée et ne peut être reproduit dans le calcul des paramètres requis des systèmes de désenfumage d'autres installations similaires.

Les calculs effectués sont présentés en deux parties principales : pour les systèmes de désenfumage d'extraction et d'alimentation séparément et dans des listes d'échantillonnage libre pour chaque type de système. Les calculs déterminent la résistance aérodynamique du réseau pour chaque système, en respectant strictement les caractéristiques géométriques et le tracé des gaines de ventilation, comme le recommande cette conception.

4.1.1 Désenfumage du parking souterrain.

Prenons un exemple de calcul des systèmes de désenfumage du parking souterrain des baies d'incendie 3 et 4 (PO3 et PO4). Calcul des systèmes de désenfumage et de ventilation en cas d'incendie d'un parking souterrain de 100 places sous le bâtiment.

Nous présentons ici un calcul des systèmes de désenfumage en cas d'incendie (ci-après dénommés "systèmes de désenfumage") BD3, BD4, BD6 et BD7 d'un parking souterrain à deux niveaux et des systèmes de désenfumage d'alimentation de la rampe PD20 pour CP3, PD21 pour CP4 et de tous les sas de sortie PD30-PD34, PD36-PD38 pour CP3 et PD25-PD29 pour CP4 du parking avec cages d'escalier non fumeur de type H3. Dans le calcul, le rez-de-chaussée a été considéré comme l'étage où l'incendie s'est produit. Lors du calcul de la fumée provenant du foyer d'incendie, on a supposé que le périmètre du foyer d'incendie est de 12 m (le maximum recommandé par l'annexe [11]). La quantité de fumée est calculée conformément à [5], point 1.3.

Désenfumage des places de stationnement. Conformément au paragraphe 6.15 du SNiP 21-02-99, il doit être prévu des systèmes de désenfumage permettant d'évacuer les produits de combustion des places de stationnement et des rampes isolées. Pour le désenfumage des locaux du parking (locaux de stockage des voitures), il faut prévoir un puits d'évacuation des fumées (FOBSL = 900 m2). La résistance au feu du puits d'évacuation des fumées doit être d'au moins 0,754 et celle du volet d'au moins 0,54.

Sous le bâtiment se trouve un parking à deux niveaux pouvant accueillir 299 véhicules. Les niveaux sont -8.700 et -4.550. La rampe de sortie comporte deux voies, en avant et en arrière, et deux portes extérieures au niveau du sol (une porte extérieure par voie). Il n'y a pas de sas devant les portes de sortie extérieures.

Il y a une porte de sortie de chaque étage vers la rampe, et elle a un système de culasse pour protéger l'ouverture. Surface totale de stationnement 8291,2 m², hauteur : inférieure 3,65 m, supérieure 3,85 m. Le parking souterrain dispose de six sorties vers l'extérieur avec des cages d'escalier à deux étages de type H3 (avec des sorties au niveau des étages par des vestibules-passerelles). Au niveau du sol, les sorties de la cage d'escalier se terminent par une porte donnant sur la rue. Il y a des ascenseurs dans le parking souterrain.

 La température de l'air extérieur et la vitesse du vent pour les périodes froides et chaudes de l'année ont été calculées selon les paramètres B pour Moscou ; la vitesse du vent est supposée être de 4,9 m/s en période froide de l'année. Pour les systèmes d'extraction de fumée, la température de l'air extérieur pour la période chaude de l'année a été prise comme température calculée pour la pression gravitationnelle. Conformément aux exigences du par. 8.15 (a), [1], le calcul du désenfumage d'alimentation a été effectué pour la température extérieure et la vitesse du vent en période froide de l'année (paramètre B).

Le risque d'incendie des locaux de stationnement des voitures particulières est attribué à la catégorie des locaux B, le calcul prend donc la température de la fumée extraite en cas d'incendie égale à T = 450 0C selon les recommandations [5], et le poids spécifique moyen de la fumée est pris = 5 N/m3, densité 0.51 kg/m3.

Les ventilateurs de désenfumage BD3, BD4, BD6 et BD7 sont situés sur le toit du bâtiment. Les conduits d'évacuation des fumées situés devant les ventilateurs sont reliés par un collecteur de connexion pour être interchangeables. Le collecteur de raccordement est séparé par des volets de fumée afin de mettre automatiquement en marche le ventilateur raccordé du système voisin en cas d'arrêt d'urgence du ventilateur principal (redondance selon la clause 1.10 [5]). Des clapets anti-retour sont prévus dans les conduits en amont des ventilateurs.

Comme l'exige l'al. *3.20 [3], les ventilateurs d'extraction des systèmes de désenfumage adoptés dans le projet restent opérationnels à une température de 600°C pendant au moins une heure.

Conformément au paragraphe *3.20 [3]. *3.20 [3] et point 6.20 [4] chaque branche des systèmes d'évacuation des fumées VD3, VD4, VD6 et VD7, allant vers le réservoir de fumées est équipée d'un volet automatique de fumées normalement fermé de type KDM-2-1000x500-MB-VN-VN-K-R(A) de "VINGS-M" avec section de passage de 0.44 m2 avec actionneur Belimo et limite de résistance au feu EFI 60. Le nombre de volets de fumée ci-dessous est déterminé par calcul. Le degré de résistance au feu des conduits d'évacuation des fumées n'est pas inférieur au degré de résistance au feu requis pour les plafonds qui se croisent, et le degré de résistance au feu des dérivations des conduits de plancher à partir des conduits n'est pas inférieur à EI 60.

Les systèmes de protection contre la fumée doivent être activés conformément au paragraphe *3.19 [3]. *3.19 [3] seront activés automatiquement (par une alarme incendie automatique ou un système d'extinction automatique) et à distance (par un dispatcher et à partir de boutons installés dans les armoires d'incendie ou aux sorties d'évacuation des étages).

 Dans les vestibules-entrées devant les cages d'escalier des sorties de type 3 du parking souterrain lors d'un incendie (p. 2.7.4, [7] et p. 3. 17, [5]), l'alimentation en air frais de chaque étage des systèmes d'admission d'air PD20, PD21, PD25, PD26, PD30-PD34, PD36-PD38, PD27-PD29 est effectuée par un collecteur à puits vertical avec des clapets automatiques installés à chaque étage, qui s'ouvrent au signal d'alarme d'un incendie à cet étage. Les volets de fumées sont utilisés comme volets d'admission.

Nous allons utiliser des volets de désenfumage à orientation verticale du côté le plus grand, de type "mural" KDM-2-900x500-MB-VN-V-K-R(B), (ou dans les zones restreintes 1150x400) "VINGS-M" avec une grille et une section de passage Sk = 0,39 m2. La vanne est installée directement sur le canal vertical en tôle d'acier 1500x550 (dEKB = 805 mm ; Sc = 0,509 m2). La vanne est fournie avec un actionneur Belimo (ou Polar Bear). Un volet de fumée avec servomoteur électromécanique de 1100 x 1100 mm de section est également utilisé comme vanne d'entrée dans le conduit devant le ventilateur axial.

 Conformément au Para. *3.18 [3] Dans les parkings souterrains à plusieurs étages, afin d'assurer le fonctionnement efficace des systèmes d'extraction des fumées, les puits doivent être conçus pour permettre l'admission naturelle de l'air extérieur au niveau de l'étage de feu.

Afin de protéger les voies d'évacuation contre l'intrusion de fumée lors d'un incendie dans un parking souterrain, un système de ventilation forcée de la fumée est prévu séparément pour la rampe PD20 et pour la rampe PD20.

Toutes les portes des sas d'escaliers de type H3 des sorties de parkings selon les exigences du paragraphe 6.18 [2] (voir exigences supplémentaires au point l)) doivent être équipées de dispositifs de fermeture automatique. Les ferme-portes (n'importe lequel de DORMA, USAF, ABLOY, ASSA, GEZE, etc.) peuvent être acceptés comme de tels dispositifs. Pour les portes d'une largeur maximale de 1100 mm et d'un poids maximal de 85 kg, le ferme-porte est équipé, conformément aux normes européennes, d'un ressort EN4, qui développe une force de fermeture d'au moins 25 Nm, ce qui signifie qu'une force d'ouverture de 2,5 à 3 kg est nécessaire pour pousser le ferme-porte vers la poignée.

 Conformément au paragraphe 6.18 [2] : "Les portes des issues de secours des couloirs d'étage, des vestibules, des foyers, des halls et des cages d'escalier ne doivent pas être munies de serrures empêchant de les ouvrir librement de l'intérieur sans clé.

Les portes des escaliers menant aux couloirs communs, les portes des halls d'ascenseurs et les portes des vestibules d'entrée d'air à alimentation permanente en air doivent être munies de dispositifs de fermeture automatique et d'étanchéité au niveau des portes, et les portes des vestibules d'entrée d'air à alimentation en air d'incendie et les portes des locaux à protection forcée contre la fumée doivent être munies de dispositifs automatiques pour leur fermeture en cas d'incendie.

Les exigences de l'al. 8.14 (c) [1], clause 6.18 de [2] et conformément aux recommandations de 1.11 (c), (d), (e) [5], l'état suivant des portes et portails d'un parking souterrain en cas d'incendie a été pris en compte pour le calcul du système de ventilation de protection contre les fumées

- A l'étage du feu (étage inférieur), la porte menant au parking est ouverte dans les sas du vestibule de l'escalier de type H3, et la porte menant à l'extérieur est fermée ;

- Les deux portes des sas du vestibule de l'étage supérieur du parking sont fermées ;

- Le débit d'air dans les sas dont une porte est ouverte doit être calculé de manière à assurer une vitesse moyenne de l'air d'au moins 1,3 m/s à travers la porte ouverte et l'effet combiné du désenfumage (point 8.14(c) de [1]).

Le débit d'air vers les sas d'étanchéité lorsque les portes sont fermées doit être calculé en tenant compte des fuites d'air par les battants de la porte. La valeur de la surpression doit être déterminée par rapport aux locaux adjacents au local à protéger (paragraphe 8.14(c) [1]).

- La porte de sortie des véhicules vers la rampe de l'étage des pompiers est entièrement ouverte. Le système d'arrosage pour la protection de l'ouverture du portail est activé.

- La porte extérieure de sortie des véhicules à l'extérieur du parking est entièrement ouverte.

- La porte de sortie des véhicules vers la rampe située à l'autre étage du parking est fermée.

Comme l'exige le par. 8.14 (c) de [1] (voir paragraphe précédent (l)), le débit d'air d'alimentation externe des systèmes de contrôle de la fumée pour les vestibules des cages d'escalier au niveau du feu (avec une porte ouverte par étage dans chacun d'eux) est déterminé à partir de la condition de maintenir un débit dans l'ouverture de la porte d'un minimum de 1,3 m/s et en considérant l'action combinée du désenfumage.

La surpression sur les portes fermées des voies d'évacuation (pour les portes de sas dont l'ouverture est empêchée par une contre-pression) ne doit pas dépasser 50 Pa (selon le par. 1.13 [5]), mais ne doit pas être inférieure à 20 Pa (voir par. 8.15 (b), [1]) ; la pression est contrôlée par une soupape de surpression (porte avec ferme-porte, M~25 Nm, avec ressort EN4).

Selon 1.11-1.14 [5] et 2.5.1 [7], et compte tenu de l'état des portes et portails en cas d'incendie (voir (l) ci-dessus), la pression et le débit de l'air d'admission fourni par la rampe PD20, PD21 sont calculés pour une contre-pression par rapport à l'air extérieur, et en tenant compte de l'action combinée des systèmes d'extraction d'air et de prise d'air des escaliers sur le plancher de l'incendie.

L'ensemble du calcul de la capacité des systèmes de protection contre les fumées en fonctionnement (évacuation et alimentation) est contrôlé par l'équilibre du renouvellement de l'air sur le plancher de feu.

Ceci prend en compte, et en pleine conformité avec la section 6.18, [4] : " En cas d'incendie, il est prévu l'arrêt de la ventilation générale d'échange du parking souterrain.

La séquence d'activation des systèmes de protection contre la fumée doit anticiper le début de la ventilation par aspiration (avant la ventilation par soufflage).

Lors de la détermination de la capacité des systèmes de ventilation de protection contre la fumée, il faut également tenir compte des fuites d'air par les conduits non étanches.

Données de base :

Nombre d'étages du bâtiment du complexe hôtelier et commercial.

(H = 51,2m). Sous ce bâtiment se trouve un parking de deux étages avec 100 places de stationnement.

La hauteur : le bas 3,65 m, le haut - 3,85 m. Il y a des ascenseurs dans le parking souterrain.

La rampe de sortie a deux voies, en avant et en arrière. Il n'y a pas de rampe devant la porte de sortie extérieure.

Les sorties de chaque étage vers la rampe sont équipées d'un système d'ouverture étanche aux courants d'air.

Le parking souterrain dispose de six sorties vers l'extérieur avec des cages d'escalier non fumeur à deux étages de type H3 (avec des sorties au niveau des étages par des vestibules-passerelles). Au niveau du sol, les sorties de la cage d'escalier se terminent par une porte donnant sur la rue. Dimensions de la porte d'entrée : B = 1,2 m ; H = 2,2 m.

Température calculée de l'air extérieur dans la période froide de l'année -25 ºС, vent V= 4,9 m/s ; dans la période chaude de l'année +28,5 ºС, vent V= 1,0 m/s (paramètres B, Moscou).

Détermination des paramètres du système (calcul).

I. Calcul des systèmes d'échappement VD3, VD4, VD6 et VD7 de protection contre la fumée en cas d'incendie dans un parking souterrain à 2 niveaux pour 299 voitures.

Le point d'origine de l'incendie se situe au 2ème étage du parking (niveau -8.700). La hauteur du plancher H = 3,65 m. Le périmètre de l'âtre du feu est de 12 m (le maximum recommandé par [11]). Calcul de la quantité de fumée - selon le point 1.3 [5].

Périmètre de feu, (pas plus de 12 m) ;

 - Estimation du niveau moyen de fumée depuis le sol de la pièce, supposé dans ce cas à 2,6 m ;

 - Un facteur de 1,2 pour la consommation calculée de fumée et la surface des puits de ventilation, des impostes des fenêtres et des lanternes, pour les systèmes fonctionnant par tirage naturel en combinaison avec un système d'extinction automatique d'incendie. Pour les systèmes à tirage induit (ventilateurs, éjecteurs, etc.) = 1.

Le débit maximal de fumées pour un parking [5] à =1, kg/h, est de 9,5 kg/s.

Le temps de remplissage du réservoir de fumée (avec des surplombs sur le plafond périphérique de 0,5 m) selon le paragraphe 1.4 [5] est calculé selon la formule :

où :  - Surface du réservoir de fumée, m2 ;

 - niveau moyen de la fumée depuis le sol de la pièce, supposé à 2,8 m ;

 - la hauteur de la pièce, m ;

 - périmètre du centre de feu, m.

On peut supposer que le temps de remplissage maximal est de 24 s.

À une densité relativement faible du flux de personnes évacuées (0,05 m²/m²), la vitesse des personnes selon le GOST 12.1.004-91 est égale à 1,7 m/s. La distance normative de 40 m jusqu'à la sortie d'évacuation la plus proche, les personnes la franchissent en 40/1,7=24 s. Il est possible de résoudre le problème inverse et de trouver la surface maximale requise pour le réservoir de fumée.

Les données initiales indiquent donc que la surface du réservoir de fumée se situe dans la limite de la surface maximale autorisée de 800 m2.

Par conséquent, la surface de chaque étage du parking de 2000 m2 et de 2000 m2 a été divisée en quatre bassins de fumée d'une surface de 1000 m2 chacun. Deux zones de fumée sont attribuées à chaque étage de chaque baie. Ainsi, chaque zone de fumée est divisée en deux réservoirs de fumée de 600-800 m2. Ainsi, quatre réservoirs de fumée sont affectés à chaque système d'évacuation de fumée.

Afin d'utiliser efficacement la capacité du réservoir de fumée (voir paragraphe 1.7, [5]), des entrées de fumée sont prévues au sommet du conduit d'évacuation à l'intérieur du réservoir, à raison d'une pour chaque 200 m2 de la surface du réservoir. La surface de l'ouverture est déterminée par la vitesse massique d'aspiration ne dépassant pas 10 kg/(s-m2). La distance de tout orifice de fumée par rapport au bord du réservoir ne doit pas dépasser 10 m.

A l'extrémité de chaque réservoir de fumée (voir paragraphe 1.8, [5]) un conduit d'évacuation DU 3-1, DU 3-2, DU 4-1, DU 4-2, DU 6 et DU 7 avec une section transversale

(1000 х 500) la valve de fumée type KDM-2-1000х500-MB-VN-V-K-R(A) - 10 pcs, ZAO VINGS-M avec 0.44 m2 de section transversale avec actionneur Belimo et limite de résistance au feu ЕI 60 conçue pour le débit de fumée déterminé par la formule (1) avec vitesse de fumée massique recommandée non supérieure à 10 kg/(s-m2). Un maximum de 4 réservoirs de fumée peuvent être connectés à un ventilateur.

La vitesse massique de la fumée dans le clapet à la section 1 (clapet ouvert) est :

et la vitesse massique de la fumée dans le conduit d'échappement de la section 1, de la vanne au té, est de

Déterminer la perte de charge dans le volet de fumées de la 1ère section en utilisant la formule (3) de [7], qui est la suivante

Les pertes par frottement dans la 2e section du système d'évacuation jusqu'au raccordement par le deuxième té à la branche provenant du deuxième réservoir de fumée de la zone de fumée en question, en tôle d'acier d'une section de 2200 x 500 à Kc=1 selon la formule (4) de [7] et le tableau 1.  Alors, la formule est une expression :

Ici, la valeur de la résistance au frottement = 0,28 kg/m2 est déterminée à partir du tableau 1 [7] pour une pression de vitesse de 150 Pa et une surface de conduit équivalente d815 (F=0,521 m2).

Le tableau 1 pour la détermination de la résistance au frottement, en kg/m2, est donné ci-dessous à la page suivante.

Pertes par frottement

pression de vélocité dans le conduit ou l'arbre, Pa

Perte de pression et de friction unitaire kg/m2 dans la section transversale du conduit, m2 0,25

La densité du mélange gaz-air, en kg/m3, selon f. (17) [5] est (lorsqu'elle est calculée au point 1 ci-dessus) l'expression :

Où : débit de fumée et débit d'air, en kg/s.

numériquement, la densité du mélange gaz/air est :

L'admission d'air par les fuites dans l'ensemble du réseau de conduits, depuis les volets de fumées jusqu'au collecteur situé devant le ventilateur (selon la formule (18) [5]) est la suivante

où :  - La fuite d'air spécifique dans le réseau de gaines est donnée dans le tableau 2, classe P, [5] pour une dépression connue dans la gaine.

Le tableau 2 pour la détermination de la fuite d'air spécifique dans les conduits de ventilation en acier, en kg/(s m2 ), est le suivant

Fuites d'air dans les conduits d'atténuation en acier des systèmes de désenfumage

Classe de gaine

Pression statique négative au niveau du raccordement du conduit au ventilateur, Pa 200

Le débit total de gaz avant le ventilateur, en kg/s, est défini selon (19) [5] et prend une forme :

ce qui permet de déterminer la densité du mélange gaz/air (voir (20) [5]) :

et numériquement                  

Par rapport aux calculs précédents, le débit a été multiplié par deux. La perte de charge augmentera et sera égale (selon f. (21) [5]) :

où :  - selon la formule de (7), voir ci-dessus ;

 - les pertes de pression à la sortie du gaz calculées par analogie avec la formule (7) du point 6, à la densité du gaz calculée selon la formule (12).

La perte de pression dynamique calculée, la résistance du clapet anti-retour et les échelles pivotantes dans la tête du ventilateur sont = 235 Pa.

La pression naturelle (gravitationnelle) due à la différence de poids spécifique de l'air extérieur et des gaz, Pa, est déterminée pour la période chaude de l'année (paramètres B) selon la formule (22) [5] et est ajoutée avec un signe moins. La formule est une expression :

où est la hauteur entre l'axe du volet de fumée ouvert au rez-de-chaussée et l'axe du ventilateur, m ;

 - distance verticale entre l'axe du ventilateur et la sortie des gaz dans l'atmosphère, m ;

 - poids spécifique de l'air extérieur, N/m3 ;

 - température de l'air extérieur en saison chaude (paramètres B) °С ;

 - poids spécifique moyen des gaz jusqu'au ventilateur, N/m3 ;

 - poids spécifique des gaz en amont du ventilateur, N/m3.

La hauteur manométrique requise est égale à la résistance (en Ф. (23) [5]), Pa, du ventilateur moins la pression naturelle (le vecteur de la force du ventilateur inducteur et la force d'Archimède agissant sur la colonne d'air sont dirigés dans une direction vers le haut) :

où les valeurs et sont définies ci-dessus par les formules (13) et (14).

Connaissant la densité du mélange gaz-air (voir (12) ci-dessus), il est possible de déterminer la température de ce mélange dans le conduit devant le ventilateur.

où la densité (9)        

La hauteur de chute du ventilateur selon la perte de charge conditionnelle lors du recalcul de la densité de l'air standard à la température T=200C selon la formule (18) [7] (ou en utilisant l'équation (25) [5]) est la suivante

La capacité requise du ventilateur (pour un débit massique selon (11)) est déterminée (voir (19) [7], ou selon (24) [5]) pour une température du mélange gaz-air T= 3800C en amont du ventilateur :

Le ventilateur le plus proche avec une réserve et en tenant compte du fait qu'au tout début du développement du feu, la température du mélange d'air transporté n'est pas élevée (le ventilateur fonctionnera avec une charge plus élevée) est un ventilateur de VESA Ltd :

- type VRAN9-11, 2 DU ; 600 0C ; 30,0 kW x 980 min-1 ; radial avec éjection du flux vers le haut, avec capacité de réglage 30,0 kW, 980 rpm, 230V, roue - 9 pales, 6 pôles, ~1000 kg. A 6000C, la durée de fonctionnement garantie est de 120 min. Le ventilateur développe une productivité L 60000 m3/h à T=20 0C et une pression P=600Pa, et à 400 0C a une pression de 675Pa.

L'ensemble de passage de toit (SMKV-VRKV-OC-KO-0-0-upper, VEZA) avec clapet anti-retour dans la partie supérieure est installé sous le ventilateur.

Ce ventilateur est fourni en 1 pièce pour chaque système d'évacuation des fumées DU 3-1, DU 3-2, DU 4-1, DU 4-2, DU 6 et DU 7 des parkings souterrains pour 299 voitures ainsi que DU 3, DU 4, DU 5, DU 5-1, DU 8, DU 9, DU 9 - 1, DU 10. Un total de quatre ventilateurs.

4.1.2 Désenfumage des couloirs.

La conception doit prévoir le désenfumage des couloirs au moyen de systèmes distincts à induction artificielle. La résistance au feu des conduits d'évacuation des fumées doit être d'au moins 1 et la résistance au feu des volets d'évacuation des fumées doit être d'au moins 0,54. Les conduits et les volets d'évacuation des fumées doivent être fabriqués en matériaux incombustibles.

Les volets de désenfumage doivent être situés dans des pièces séparées dotées de murs coupe-feu de type 1.

Les dispositifs de désenfumage doivent être positionnés sur les conduits de fumée sous le plafond, conformément à la norme SNiP 2.

Selon la norme SNiP 2.08.01-89* p.1.32, dans les bâtiments dont les cages d'escaliers sont non-fumeurs, la fumée doit être évacuée des couloirs d'étage par des puits spéciaux avec ventilation forcée et vannes DU.

Le calcul des paramètres du système de désenfumage des couloirs doit être effectué conformément à la méthodologie énoncée dans les recommandations de la norme SNiP 2.04.05-91*.

Données initiales :

Température extérieure pendant la période chaude de l'année +26,6 (paramètres B) ;

La porte de sortie du couloir vers la zone de plein air H1 a une largeur de 1,2 m (grand vantail) et une hauteur de 2,2 m ;

Le puits d'évacuation des fumées est en béton.

Calcul des paramètres :

Détermination du volume d'extraction de la fumée

La valeur du déplacement d'air de soufflage des caissons peut être déterminée par analogie avec le calcul de . Comme les concepts de "vide dans le conduit" et de "contre-pression à l'extérieur du conduit" sont identiques dans cette situation. Les concepts de "raréfaction" et de "contre-pression" sont relatifs et dépendent de ce qui est pris comme valeur zéro, le point de référence. Ainsi, par rapport à la contre-pression dans le volume du plancher coupe-feu (en le prenant comme point zéro de référence), l'absence de pression dans le système de ventilation des systèmes d'échange généraux inactifs peut être considérée comme une dépression.

La perte de pression de fuite du plancher coupe-feu dans le réseau d'échange général peut être négligée, car la vitesse d'écoulement sera nettement inférieure à 1 m/s (les systèmes sont conçus pour une capacité supérieure d'un ordre de grandeur). Les mêmes considérations que dans le point 2.2 ci-dessus s'appliquent ici aussi.

On notera que l'unité de ventilation B du système de ventilation générale d'extraction -1 étage du parking est équipée d'un ventilateur redondant, c'est-à-dire qu'elle comporte deux clapets d'air au niveau des ventilateurs. Dans les conditions de sélection des clapets d'alimentation P et d'évacuation des unités de ventilation générale -1er étage sont identiques et ont la section transversale A = 1,49 m2 (un total de - 3 clapets dans deux ventilations).

Ensuite, avec une section transversale A = 1,49 m2 et une perte de charge P = 44 Pa (Fig. (20)), le déplacement d'air à travers les fuites dans les clapets fermés du système de ventilation générale du 2ème étage du parking souterrain selon la Fig. (25) est égal.

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