Projekt wentylacji i oddymiania w centrum biznesowym

Nasza organizacja projektowa opracowała dokumentację dla przewodów wentylacyjnych i oddymiających w centrum biznesowym.

PROJEKTOWANIE SYSTEMÓW ODDYMIANIA I PODCIŚNIENIA

1.     Cel funkcjonalny wentylacji oddymiającej budynku

Następujące główne funkcje muszą być zapewnione przez system wentylacji oddymiającej rozpatrywanego budynku zgodnie z projektem zagospodarowania przestrzeni i obowiązującymi przepisami przeciwpożarowymi:

- Usuwanie produktów spalania z miejsc przechowywania pojazdów w parkingu podziemnym;

- Odbarczenie wyizolowanych ramp w parkingu podziemnym;

- usuwanie spalin z części wspólnych budynków technicznych i usługowych

na kondygnacjach podziemnych i niższych parterach;

- Odsysanie gazów spalinowych ze wspólnego korytarza służb (ochrona, dyspozytornia) na niższej kondygnacji nadziemnej;

- usuwanie produktów spalania ze wspólnych korytarzy biur naziemnych;

- Odessanie produktów spalania ze wspólnych korytarzy aparthotelu nad ziemią;

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego do dolnej części pomieszczeń magazynowych parkingu podziemnego w celu skompensowania ilości usuwanych z nich produktów spalania;

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego z izolowanych ramp po stronie składowania samochodów w parkingu podziemnym oraz do dolnej części tych ramp w celu skompensowania objętości usuwanych z nich gazów spalinowych;

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego do dolnej części wspólnych korytarzy pomieszczeń technicznych, usługowych i technologicznych "strefy gastronomicznej", w celu skompensowania usuwanych z nich produktów spalania;

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego do dolnej części wiatrołapu, holu dwupoziomowego części nadziemnej w celu skompensowania objętości usuwanych z nich produktów spalania;

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego w celu wytworzenia nadciśnienia w śluzach powietrznych przedsionków przy wyjściach do klatek schodowych z pomieszczeń magazynowych pojazdów parkingu podziemnego;

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego w celu wytworzenia nadciśnienia w śluzach powietrznych przedsionków oddzielających pomieszczenia magazynowe samochodów parkingu podziemnego od innych pomieszczeń (m.in. pomieszczenia personelu i pompowni);

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego w celu wytworzenia nadciśnienia w holach windowych komunikujących się z pomieszczeniami do przechowywania samochodów w parkingu podziemnym;

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego w celu wytworzenia nadciśnienia w szybach windowych z przystankami na kondygnacjach parkingów podziemnych (z wyjściami przez hole windowe do pomieszczeń magazynowych samochodów) oraz na niższej kondygnacji nadziemnej;  

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego w celu wytworzenia nadciśnienia w szybach windowych posiadających przystanki w części nadziemnej;

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego w celu wytworzenia nadciśnienia w szybach windowych z przystankami windowymi w części podniesionej;

- doprowadzenie powietrza zewnętrznego w celu wytworzenia nadciśnienia w korytarzach wspólnych biur w części podwyższonej;

 - doprowadzenie powietrza zewnętrznego w celu wytworzenia nadciśnienia w klatkach schodowych komunikujących się ze wspólnymi korytarzami biur nad ziemią.

W celu wyeliminowania zależności od zmieniających się sezonowo parametrów powietrza zewnętrznego, a w konsekwencji zwiększenia skuteczności wentylacji oddymiającej w tym budynku, należy przewidzieć systemy z przewagą ciągu mechanicznego.

Wykorzystanie w projekcie parkingu dwupoziomowego z mechanizmem podnośnikowym predestynuje konieczność zintensyfikowania projektowych sposobów działania zarówno wentylacji oddymiającej wywiewnej, jak i nawiewnej, zaprojektowanej w celu ochrony miejsc przechowywania samochodów w parkingu podziemnym.

Jednocześnie parametry odpowiednich systemów powinny być powiązane z przewidywaną mocą wydzielania ciepła ognisk pożaru ("podwójna" do 10 MW moc wydzielania ciepła w przypadku parkingu dwupokładowego pod warunkiem zapalenia się obu składowanych nad sobą pojazdów), a elementy tych systemów powinny być zestrojone z szeregiem istotnych cech, w tym ze zwiększoną liczbą urządzeń oddymiających, umieszczając te ostatnie w ograniczonej przestrzeni pod stropem (w obrębie stosunkowo cienkiej przestrzeni utworzonej przez pożar). 

Kompensacja objętości wywiewanych produktów spalania z pomieszczeń magazynów pojazdów i izolowanych ramp parkingowych, wspólnych korytarzy pomieszczeń technicznych, usługowych i gospodarczych na kondygnacjach podziemnych oraz wspólnych sal biurowych na wyższych kondygnacjach w tej zabudowie jest realizowana przez oddzielne systemy wentylacji mechanicznej wyciągowej, które doprowadzają świeże powietrze do dolnej części każdego tak zabezpieczonego pomieszczenia. Wymagane natężenie przepływu powietrza nawiewanego musi wynosić co najmniej 70% wartości projektowych całkowitego masowego natężenia przepływu produktów spalania usuwanych z tych pomieszczeń, określonych w niniejszym projekcie.

Nie dopuszcza się wyposażenia wspólnych korytarzy usługowych i technologicznych dolnego parteru oraz wspólnych korytarzy biurowych górnych kondygnacji w niezależne nawiewne systemy wentylacji oddymiającej, pod warunkiem obliczeniowej wystarczalności kompensacyjnego przepływu powietrza przez odpowiednie otwory drzwiowe dróg ewakuacyjnych;   

Główne funkcje systemu oddymiania zainstalowanego w budynku są zgodne z projektem konstrukcyjnym z następującymi obiektywnie niezbędnymi częściowymi modyfikacjami:

- dodatkowe wydzielenie komór wentylacyjnych na kondygnacjach podziemnych;

- dodatkowe ścianki działowe z drzwiami oddzielające wspólne korytarze biur.

Zakłada się, że pozostałe elementy projektu pozostają bez zmian na potrzeby niniejszego opracowania. Wszelkie zmiany w tym ostatnim zakresie wymagają dodatkowej analizy całości danych wejściowych w celu określenia wymaganego zakresu treści i wyników tego projektu. Bez takiej analizy niedopuszczalna jest realizacja projektowa rozwiązań technicznych i ustalonych parametrów wentylacji oddymiającej dla tego obiektu.

2.     Wentylacja dymu

W projekcie uwzględniono środki ochrony przeciwpożarowej zgodnie ze Specjalnymi Technicznymi Specyfikacjami Projektowymi (STS) dla projektowania i remontów oraz Koncepcją Zarządzania Dymem i obowiązującymi przepisami.

Rozwiązania przeciwdymowe dla kompleksu obejmują mechaniczne systemy oddymiania i ciśnieniowe, które umożliwiają bezpieczną ewakuację ludzi w początkowej fazie pożaru.

Budynek kompleksu podzielony jest na 4 przedziały pożarowe (patrz punkt 1, "Uwagi ogólne" w niniejszej nocie wyjaśniającej). Dla każdego przedziału pożarowego przewidziano oddzielne systemy dostarczania dymu i powietrza.

Przewidziano mechaniczne systemy oddymiania z następujących obszarów i pomieszczeń:

- z dwóch kondygnacji parkingu dwupoziomowego ( 2 zatoki);

- od szczytu rampy;

- z korytarzy ewakuacyjnych części podziemnej i nadziemnej;

- z części biurowej budynku;

- z części aparthotelu;

- z terenu stołówki i restauracji.

Objętość produktów spalania usuwanych z tych obszarów może być skompensowana przez oddzielne systemy wentylacji mechanicznej wyciągowej, które dostarczają powietrze zewnętrzne do dolnej części każdego chronionego pomieszczenia, a także zapewniają nawiew powietrza przeciwpożarowego:

- wszystkie szyby windowe, niezależnie od holi windowych (co najmniej 20 Pa);

- do korytarzy ewakuacyjnych;

- Lobby windowe i strefy bezpieczeństwa osób niepełnosprawnych;

- do klatek schodowych;

- do śluz przedsionkowych parkingu;

Systemy oddymiania wyposażone są w specjalne wentylatory zapewniające możliwość pracy przez 2 godziny przy temperaturze gazu 600°C. W skład instalacji wchodzi wyposażenie firmy "VEZA" (Rosja).

Wentylatory oddymiające powinny być zainstalowane na dachu budynku. Spaliny odprowadza się na wysokości większej niż 2 m od palnego dachu oraz w odległości co najmniej 5 m od wlotów powietrza do systemów wentylacji oddymiającej.

Przewiduje się zainstalowanie klap zwrotnych przy wentylatorach oddymiających i nawiewnych, aby zapobiec dostawaniu się zimnego powietrza do pomieszczeń.

Jeden szyb systemu oddymiania obsługuje strefę wolną od dymu o powierzchni nie większej niż 3000 m² na każdej kondygnacji w obrębie strefy pożarowej.

Projektuje się klapy oddymiające z siłownikami automatycznymi i zdalnie sterowanymi bez termopar. Elektrycznie sterowane przepustnice rewersyjne są stosowane jako przepustnice normalnie zamknięte.

W systemach wentylacji oddymiającej i nawiewnej stosowane są klapy dymowe (normalnie zamknięte) z elektromechanicznym siłownikiem Velimo CJSC (Rosja), które mogą być sterowane automatycznie, zdalnie i ręcznie.

Wszystkie systemy ochrony przeciwpożarowej, w tym klapy przeciwpożarowe i klapy oddymiające, są sterowane z jednej centralnej stacji kontroli.

Kanały instalacji wysokociśnieniowych wykonane są z cienkiej blachy stalowej o grubości 1,5 mm, spawanej, klasy "P" i pokryte kompozycją ogniochronną w obsługiwanym przedziale pożarowym do odporności ogniowej EI 60, a poza obsługiwanym przedziałem pożarowym do odporności ogniowej EI 150 (zgodnie z SP 7.13130.2009).

Kanały systemów AP wykonane są z cienkiej blachy stalowej o grubości 60.13330.2012, lecz nie mniejszej niż 0,8 mm, klasy "P". Są one pokryte kompozycją przeciwpożarową w obrębie obsługiwanego pomieszczenia objętego pożarem do odporności ogniowej EI 30, poza obsługiwanym pomieszczeniem objętym pożarem do odporności ogniowej EI 150 (zgodnie z SP 7.13130.2009). i granicznej odporności ogniowej przepustnicy: w trybie przepustnicy przeciwpożarowej (dymowej) - EI 90 / E 90; w trybie przepustnicy przeciwpożarowej normalnie zamkniętej - EI 30.

W systemach oddymiania budynku zastosowano urządzenia wyprodukowane w Federacji Rosyjskiej, posiadające certyfikaty zgodności i bezpieczeństwa pożarowego.

Materiały dźwiękochłonne i termoizolacyjne urządzeń oddymiających wykonane są z materiałów niepalnych.

W przypadku pożaru w budynku następuje automatyczne wyłączenie instalacji wentylacji nawiewnej i wywiewnej, klimatyzacji i ogrzewania powietrznego oraz automatyczne włączenie instalacji oddymiania i napowietrzania. Ponadto systemy mogą być również włączane ręcznie w przypadku pożaru.

Kluczowe wielkości dla celów wentylacji oddymiającej oraz odpowiadające im wymagane wartości dla tych wielkości przedstawiono w poniższych obliczeniach. Wymagane wartości wentylacji nawiewnej i wywiewnej Smoke Control są zgodne z tabelarycznymi wartościami projektowymi określonymi bezpośrednio dla chronionych kubatur (pomieszczeń).

Wartości te należy uwzględnić jako dane wejściowe do ostatecznego wymiarowania wentylatorów, w zależności od wybranych specyfikacji i elementów konstrukcyjnych sieci wentylacyjnej systemów oddymiania w kolejnych etapach projektowania.                                                                                                                                                           

4.1 Wentylacja oddymiająca

Niniejszy załącznik zawiera wyniki podstawowe i pośrednie do oszacowania wymaganych parametrów wentylacji oddymiającej dla budowanego "zespołu hotelowo-biurowego z parkingiem podziemnym". Treść tego załącznika ma charakter poglądowy i aplikacyjny i nie może być powielana w obliczeniach wymaganych parametrów systemów oddymiania innych podobnych obiektów.

Wykonane obliczenia przedstawiono w dwóch zasadniczych częściach: osobno dla systemów wentylacji oddymiającej wywiewnej i nawiewnej oraz w zestawieniach swobodnego pobierania próbek dla każdego typu systemu. W obliczeniach określono opór aerodynamiczny sieci dla każdego systemu, w ścisłej zgodności z charakterystyką geometryczną i trasowaniem kanałów wentylacyjnych, zgodnie z zaleceniami niniejszego projektu.

4.1.1 Oddymianie parkingu podziemnego.

Przyjrzyjmy się przykładowi obliczeń systemów oddymiania z parkingu podziemnego przęseł pożarowych nr 3 i 4 (PO3 i PO4). Obliczenia instalacji oddymiania i wentylacji nawiewnej w przypadku pożaru parkingu podziemnego o 100 miejscach postojowych pod budynkiem.

Przedstawiono obliczenia systemów oddymiania w przypadku pożaru (zwanych dalej "systemami oddymiania") BD3, BD4, BD6 i BD7 podziemnego parkingu dwupoziomowego oraz systemów oddymiania nawiewnego rampy PD20 dla CP3, PD21 dla CP4 i wszystkich śluz wyjściowych PD30-PD34, PD36-PD38 dla CP3 i PD25-PD29 dla CP4 z parkingu z nieoddymionymi klatkami schodowymi typu H3. W obliczeniach przyjęto parter jako kondygnację, na której powstał pożar. Przy obliczaniu zadymienia pochodzącego z miejsca pożaru przyjęto, że obwód miejsca pożaru wynosi 12 m (maksimum zalecane przez Załącznik [11]). Ilość dymu oblicza się zgodnie z [5], pkt 1.3.

Usuwanie dymu z miejsc parkingowych. Zgodnie z pkt 6.15 SNiP 21-02-99 należy zapewnić systemy wentylacji oddymiającej w celu usunięcia produktów spalania z miejsc postojowych i izolowanych ramp. Dla odprowadzenia dymu z pomieszczeń parkingu (przechowalni samochodów) należy przewidzieć 1 szyb oddymiający (FOBSL = 900 m2). Odporność ogniowa szybu oddymiającego powinna wynosić co najmniej 0,754, a klapy co najmniej 0,54.

Pod budynkiem znajduje się 2-poziomowy parking na 299 pojazdów. Poziomy to -8,700 i -4,550. Rampa wyjazdowa ma dwa pasy ruchu, do przodu i do tyłu, oraz posiada dwie bramy zewnętrzne na poziomie terenu (jedna brama zewnętrzna na każdy pas ruchu). Przed zewnętrznymi bramami wyjściowymi nie ma śluzy powietrznej.

Z każdego piętra jest jedna brama wyjściowa na rampę, posiada ona system breech zabezpieczający otwór. Całkowita powierzchnia parkingu 8291,2 m², wysokość: dolna 3,65 m, górna 3,85 m. Parking podziemny posiada sześć wyjść na zewnątrz z 2 kondygnacyjnych klatek schodowych typu H3 (z wyjściami z kondygnacji przez przedsionki-gatunki). Na poziomie parteru wyjścia z klatki schodowej zakończone są drzwiami na ulicę. W parkingu podziemnym znajdują się windy osobowe.

 Temperatura powietrza zewnętrznego i prędkość wiatru dla zimnych i ciepłych okresów roku zostały obliczone zgodnie z parametrami B dla Moskwy; prędkość wiatru przyjęto na poziomie 4,9 m/s w zimnym okresie roku. W przypadku systemów oddymiania jako temperaturę obliczeniową dla ciśnienia grawitacyjnego przyjęto temperaturę powietrza zewnętrznego dla ciepłego okresu roku. Zgodnie z wymogami par. 8.15 (a), [1], obliczenia nawiewnej wentylacji oddymiającej przeprowadzono dla temperatury zewnętrznej i prędkości wiatru w chłodnym okresie roku (parametr B).

Zagrożenie pożarowe pomieszczeń parkingu samochodów osobowych przypisano do kategorii pomieszczeń B, dlatego temperaturę dymu, usuwanego w przypadku pożaru przyjęto jako T = 450 0C zgodnie z zaleceniami [5], a średni ciężar właściwy dymu przyjęto jako = 5 N/m3, gęstość 0,51 kg/m3.

 Zgodnie z wymogami par. *3.18. [3] i [10] objętość usuwanego dymu należy określić dla powierzchni zadymionej nie przekraczającej 1600 m2. W związku z tym powierzchnia parkingu 2-poziomowego została podzielona na cztery strefy dymowe o powierzchni 1100-1600 m² każda. Jak podano na początku, parking podziemny jest obsługiwany przez dwa systemy oddymiania Bd3 i Bd4, a dwa systemy obsługują rampę w każdym przedziale pożarowym Bd6 i Bd7. Każdy system oddymiania ma dwie strefy dymowe - na pierwszym i drugim piętrze w każdym przedziale. 

Odpowiednio każda strefa dymu jest podzielona na dwa zbiorniki dymu o powierzchni 550-800m2. Tym samym do każdego systemu oddymiania przypisane są cztery zbiorniki dymu, co jest zgodne z zaleceniami i obliczeniami zawartymi w punktach 1.6 i 1.8 instrukcji. 1.6, 1.8 podręcznika [5]. Dla powierzchni do 700 m2 czas całkowitego napełnienia każdego zbiornika dymu jest wystarczający (pkt. 1.5 [5]) do ewakuacji ludzi przez któreś z najbliższych wyjść ewakuacyjnych parkingu podziemnego. Maksymalna odległość od dowolnego punktu parkingu do najbliższego wyjścia jest nie większa niż 36 m. To daje czas ewakuacji 22 sekundy (przy stosunkowo niskiej gęstości przepływu osób ewakuujących się (0,05 m2/m2) przy prędkości ludzi według GOST 12.1.004-91 równej 1,7 m/s). Standardowy 40 m dystans do najbliższego wyjścia powinien być pokonany w 40/1,7=24 s, [5].

 Wentylacja oddymiająca jest zintegrowana z automatycznym systemem sygnalizacji pożaru. Przewidziano automatyczne zdalne i ręczne sterowanie wentylacją oddymiającą. W przypadku zapalenia się jednego z pojazdów automatycznie otwiera się zawór dymowy w zbiorniku dymu nad tym pojazdem i automatycznie włącza się wentylator wyciągowy dymu odpowiedniego systemu obsługującego tę strefę dymową. W przypadku pojawienia się dymu w innym zbiorniku (lub zbiornikach) automatycznie otwierane są również znajdujące się tam klapy dymowe, łączące gałęzie z systemem wyciągowym (zgodnie z punktem 1.9 [5]).

Wentylatory oddymiające BD3, BD4, BD6 i BD7 zlokalizowane są na dachu budynku. Kanały oddymiające przed wentylatorami połączone są za pomocą głowicy przyłączeniowej w celu zapewnienia możliwości ich wymiany. Kolektor łączący jest oddzielony klapami dymowymi, aby w przypadku awaryjnego zatrzymania wentylatora głównego automatycznie włączyć podłączony wentylator sąsiedniego systemu (redundancja zgodnie z punktem 1.10 [5]). W kanałach przed wentylatorami przewidziano zawory zwrotne.

Zgodnie z wymogami par. *3.20 [3], przyjęte w projekcie wentylatory wyciągowe systemów oddymiania zachowują sprawność w temperaturze 600 0C przez co najmniej 1 godzinę.

Zgodnie z pkt *3.20 [3]. *3.20 [3] i poz. 6.20 [4] każde odgałęzienie systemów oddymiania VD3, VD4, VD6 i VD7, idące do zbiornika dymu wyposażone jest w normalnie zamkniętą automatyczną klapę dymową typu KDM-2-1000x500-MB-VN-V-K-R(A) firmy JSC "VINGS-M" o przekroju przelotowym 0,44 m2 z serwonapędem Belimo i ograniczeniem odporności ogniowej EFI 60. Ilość klap dymowych poniżej określa się na podstawie obliczeń. Odporność ogniowa szybów oddymiających jest nie mniejsza niż wymagana odporność ogniowa przecinających się stropów, a odporność ogniowa odgałęzień kanałów podłogowych od szybów nie mniejsza niż EI 60.

Systemy ochrony przed dymem muszą być uruchamiane zgodnie z pkt *3.19 [3]. *3.19 [3] będą uruchamiane automatycznie (przez automatyczny alarm pożarowy lub automatyczny system gaśniczy) i zdalnie (przez dyspozytora oraz z przycisków zainstalowanych w szafkach z kogutami przeciwpożarowymi lub przy wyjściach ewakuacyjnych z kondygnacji).

 W przedsionkach-wejściach przed klatkami schodowymi wyjść typu 3 z parkingu podziemnego w czasie pożaru (p. 2.7.4, [7] i p. 3. 17, [5]) nawiew powietrza zewnętrznego dla każdej kondygnacji PD20, PD21, PD25, PD26, PD30-PD34, PD36-PD38, PD27-PD29 odbywa się poprzez pionowy kolektor szybowy z automatycznymi przepustnicami zainstalowanymi na każdej kondygnacji i otwieranymi przez system sygnalizacji pożaru na tej kondygnacji. Klapy dymowe stosowane są jako klapy wlotowe.

Zastosujemy klapy dymowe o orientacji pionowej największego boku, "ścienne" typu KDM-2-900x500-MB-VN-V-K-R(B), (lub w miejscach zwężonych 1150x400) CJSC "WINGS-M" z siatką i o polu przekroju Sk = 0,39 m2. Zawór montowany jest bezpośrednio na pionowym kanale z blachy stalowej 1500x550 (dEKB = 805 mm; Sc = 0,509 m2). Zawór jest dostarczany z siłownikiem Belimo (lub Polar Bear). Jako zawór wlotowy w kanale przed wentylatorem osiowym zastosowano również klapę dymową z elektromechanicznym serwomotorem o przekroju 1100 x 1100 mm.

 Zgodnie z par. *3.18 [3] w podziemnych parkingach wielopoziomowych, w celu zapewnienia sprawnego działania systemów oddymiania, szyby powinny być zaprojektowane tak, aby zapewnić naturalny pobór powietrza zewnętrznego do kondygnacji pożarowej.

W celu zabezpieczenia dróg ewakuacyjnych przed przenikaniem dymu w przypadku pożaru w parkingu podziemnym należy zapewnić wymuszony nawiew wentylacji oddymiającej osobno dla ramp PD20 i PD21 oraz osobno dla śluz powietrznych przed niezadymionymi klatkami schodowymi typu H3 wszystkich sześciu wyjść z parkingu. Wydajność wszystkich systemów nawiewnych w pełni kompensuje ilość powietrza usuwanego przez system oddymiania. Z tego powodu nie przewiduje się dodatkowych szybów dla naturalnego nawiewu powietrza zewnętrznego.

Wentylacja oddymiająca obsługująca przedsionki ramp i klatek schodowych, zgodnie z pkt *3.21 [3]. *3.21 [3] nawiewa powietrze poprzez normalnie zamknięte klapy dymowe VINGS-M KDM-2 o odporności ogniowej co najmniej EI 160. Przepustnice wyposażone są w automatyczne siłowniki zdalnego i ręcznego sterowania. Parametry nawiewnej wentylacji oddymiającej określane są na podstawie obliczeń.

Wszystkie drzwi śluz powietrznych klatek schodowych typu H3 wyjść z parkingów zgodnie z wymaganiami pkt 6.18 [2] (patrz dalsze wymagania w punkcie l) muszą być wyposażone w urządzenia samoczynnie zamykające. Jako takie urządzenia mogą być akceptowane samozamykacze (dowolne z oferty DORMA, USAF, ABLOY, ASSA, GEZE itp. Dla drzwi o szerokości do 1100 mm i ciężarze do 85 kg samozamykacz wyposażony jest zgodnie z normami europejskimi w sprężynę EN4, która rozwija siłę zamykania co najmniej 25 Nm, czyli do dociśnięcia samozamykacza do klamki potrzebna jest siła otwarcia drzwi 2,5-3 kg.

 Zgodnie z pkt 6.18 [2]: "Drzwi wyjść ewakuacyjnych z korytarzy piętrowych, przedpokojów, foyer, holi i klatek schodowych nie powinny mieć zamków uniemożliwiających ich swobodne otwarcie od wewnątrz bez klucza.

Drzwi klatek schodowych prowadzących do wspólnych korytarzy, drzwi holi windowych oraz drzwi przedsionków ze stałym dopływem powietrza powinny mieć urządzenia do samozamykania i uszczelniania przy bramach, a drzwi przedsionków z przeciwpożarowym dopływem powietrza oraz drzwi pomieszczeń z wymuszoną ochroną przed dymem powinny mieć automatyczne urządzenia do ich zamykania w razie pożaru.

Wymagania zawarte w par. 8.14 (c) [1], pkt 6.18 z [2] oraz zgodnie z zaleceniami z 1.11 (c), (d), (e) [5] do obliczeń systemu wentylacji oddymiającej przyjęto następujący stan drzwi i bram parkingu podziemnego w przypadku pożaru

- Na piętrze pożaru (dolna kondygnacja) w śluzach wiatrołapu klatki schodowej typu H3 drzwi prowadzące na parking są otwarte, a drzwi prowadzące na zewnątrz zamknięte;

- Obie bramy w śluzach powietrznych przedsionka górnej kondygnacji parkingu są zamknięte;

- Natężenie przepływu powietrza do śluz powietrznych z jednymi otwartymi drzwiami należy obliczyć tak, aby zapewnić średnią prędkość powietrza co najmniej 1,3 m/s przez otwarte drzwi i łączne działanie wentylacji oddymiającej (pkt 8.14 lit. c) z [1]).

Natężenie przepływu powietrza do śluz powietrznych przy zamkniętych drzwiach musi być obliczone dla przecieków powietrza przez nieszczelności skrzydeł drzwiowych. Wartość nadciśnienia należy określić w stosunku do pomieszczeń sąsiadujących z chronionym pomieszczeniem (p. 8.14(c) [1]).

- Brama wjazdowa na rampę na piętrze pożarowym jest całkowicie otwarta. Włącza się instalacja tryskaczowa zabezpieczająca otwór bramy.

- Zewnętrzna brama wyjazdowa dla pojazdów poza parkingiem jest całkowicie otwarta.

- Brama wyjazdowa dla pojazdów na rampę na drugim piętrze parkingu jest zamknięta.

Zgodnie z wymogami par. 8.14 (c) z [1] (patrz poprzedni punkt (l)), natężenie przepływu powietrza zewnętrznego nawiewanego przez systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu dla przedsionków klatek schodowych na kondygnacji pożarowej (z jednymi otwartymi drzwiami na kondygnację w każdym z nich) określa się z warunku utrzymania prędkości przepływu w otworze drzwiowym na poziomie co najmniej 1,3 m/s i uwzględnienia łącznego działania wentylacji oddymiającej.

Nadciśnienie na zamkniętych drzwiach na drogach ewakuacyjnych (w przypadku drzwi śluz powietrznych, których otwarcie uniemożliwia ciśnienie wsteczne) nie powinno przekraczać 50 Pa (zgodnie z par. 1.13 [5]), ale nie powinno być mniejsze niż 20 Pa (patrz par. 8.15 (b), [1]); ciśnienie jest kontrolowane przez zawór nadciśnieniowy (drzwi z samozamykaczem, M~25 Nm, ze sprężyną EN4).

Zgodnie z 1.11-1.14 [5] i 2.5.1 [7] oraz biorąc pod uwagę stan drzwi i bram w czasie pożaru (patrz (l) powyżej), ciśnienie i natężenie przepływu powietrza dolotowego dostarczanego przez rampę PD20, PD21 oblicza się dla przeciwciśnienia w stosunku do powietrza zewnętrznego oraz z uwzględnieniem łącznego działania instalacji wywiewnej i nawiewnej klatki schodowej na kondygnację objętą pożarem.

Całość obliczeń wydajności pracujących systemów ochrony przed dymem (wywiewnych i nawiewnych) jest kontrolowana przez bilans wymiany powietrza na kondygnacji pożarowej.

Uwzględnia to, i to w pełnej zgodności z punktem 6.18, [4]: "W przypadku pożaru należy przewidzieć wyłączenie wentylacji ogólnej wymiennikowej parkingu podziemnego.

Kolejność uruchamiania systemów ochrony przed dymem powinna wyprzedzać uruchomienie wentylacji wyciągowej (przed wentylacją nawiewną).

Przy określaniu wydajności systemów wentylacji oddymiającej należy również uwzględnić przecieki powietrza przez nieszczelne kanały.

Dane wyjściowe:

Liczba kondygnacji budynku kompleksu hotelowo-biznesowego.

(H = 51,2 m). Pod tym budynkiem znajduje się dwupoziomowy, dwukondygnacyjny parking na 100 miejsc postojowych.

Wysokość: dolna 3,65 m, górna - 3,85 m. W parkingu podziemnym znajdują się windy osobowe.

Rampa wyjazdowa ma dwa pasy ruchu, do przodu i do tyłu. Przed zewnętrzną bramą wyjściową nie ma rampy.

Wyjścia z każdej kondygnacji na rampę mają system otwierania odporny na przeciągi.

W parkingu podziemnym znajduje się sześć wyjść na zewnątrz z niezadymionymi 2-kondygnacyjnymi klatkami schodowymi typu H3 (z wyjściami z kondygnacji przez przedsionki-gatunki). Na poziomie parteru wyjścia z klatki schodowej kończą się drzwiami na ulicę. Wymiary drzwi wejściowych: B = 1,2m; H = 2,2m.

Obliczona temperatura powietrza zewnętrznego w zimnym okresie roku -25 ºС, wiatr V= 4,9 m/s; w ciepłym okresie roku +28,5 ºС, wiatr V= 1,0 m/s (parametry B, Moskwa).

Określenie parametrów systemu (obliczenie).

I. Obliczenia systemów wyciągowych VD3, VD4, VD6 i VD7 ochrony przed zadymieniem w przypadku pożaru w podziemnym 2-poziomowym parkingu na 299 samochodów.

Niech początek pożaru będzie na -2 piętrze parkingu (poziom -8,700). Wysokość podłogi H = 3,65 m. Niech obwód paleniska wynosi 12 m (maksymalny zalecany przez [11]). Obliczenie ilości dymu - zgodnie z pkt 1.3 [5]

gdzie:  - Obwód ognia, (nie więcej niż 12 m);

 - Szacowany średni poziom zadymienia od podłogi pomieszczenia, przyjęty w tym przypadku 2,6 m;

 - Współczynnik 1,2 dla obliczonego zużycia dymu i powierzchni szybów wentylacyjnych, rygli w oknach i świetlików, dla systemów działających za pomocą ciągu naturalnego w połączeniu z tryskaczowym systemem gaśniczym. Dla systemów z indukowanym ciągiem (wentylatory, eżektory itp.) = 1.

Maksymalny strumień dymu dla parkingu [5] przy =1, kg/h, wynosi 9,5 kg/s.

Czas napełniania zbiornika dymem (przy nawisach na stropie obwodowym 0,5 m) zgodnie z p. 1.4 [5] oblicza się według wzoru:

gdzie:  - Powierzchnia zbiornika dymu, m2;

 - średni poziom zadymienia od podłogi pomieszczenia, przyjęty 2,8 m;

 - wysokość pomieszczenia, m;

 - centrum pożarowe obwód, m.

Można przyjąć, że maksymalny czas napełniania wynosi 24 s.

Przy stosunkowo niskiej gęstości przepływu ewakuowanych ludzi (0,05 m²/m²) prędkość ludzi według GOST 12.1.004-91 jest równa 1,7 m/s. Normatywną odległość 40 m do najbliższego wyjścia ewakuacyjnego ludzie pokonają w 40/1,7=24 s. Możesz rozwiązać problem odwrotny i znaleźć wymaganą maksymalną powierzchnię zbiornika dymu.

Z danych wstępnych wynika więc, że powierzchnia zbiornika dymu mieści się w dopuszczalnej maksymalnej powierzchni 800 m2.

Dlatego też powierzchnię każdej kondygnacji parkingu o powierzchni 2000 m2 i 2000 m2 podzielono na cztery baseny dymowe o powierzchni 1000 m2 każdy. Do każdej strefy dymowej na każdym piętrze w każdym przęśle przypisane są dwie strefy dymowe. Odpowiednio każda strefa dymowa jest podzielona na dwa zbiorniki dymowe o powierzchni 600-800 m2. W ten sposób do każdego systemu oddymiania przypisane są cztery zbiorniki dymu.

W celu efektywnego wykorzystania pojemności zbiornika dymu (patrz pkt 1.7, [5]), w górnej części kanału wydechowego wewnątrz zbiornika przewidziano wloty dymu, po jednym na każde 200 m2 powierzchni zbiornika. Powierzchnia otworu jest określona przez masową prędkość zasysania nie przekraczającą 10 kg/(s-m2). Odległość jakiejkolwiek kryzy dymowej od krawędzi zbiornika nie może przekraczać 10 m.

Na końcu każdego zbiornika dymu (patrz pkt 1.8, [5]) znajduje się przewód wydechowy DU 3-1, DU 3-2, DU 4-1, DU 4-2, DU 6 i DU 7 o przekroju poprzecznym

(1000 х 500) zawór dymowy typu KDM-2-1000х500-MB-VN-V-K-R(A) - 10 szt., ZAO VINGS-M o powierzchni przekroju 0,44 m2 z siłownikiem Belimo i granicznej odporności ogniowej ЕI 60 przeznaczony do przepływu dymu określonego według wzoru (1) przy masowej zalecanej prędkości przepływu dymu nie większej niż 10 kg/(s-m2). Do jednego wentylatora można podłączyć maksymalnie 4 zbiorniki dymu.

Prędkość masowa dymu w klapie na odcinku 1 (klapa otwarta) wynosi:

a prędkość masowa spalin w przewodzie wylotowym w sekcji 1 od zaworu do trójnika wynosi

Wyznaczyć spadek ciśnienia w klapie dymowej na 1 sekcji korzystając ze wzoru (3) z [7], który jest następujący

Straty tarcia w II odcinku instalacji odpowietrzającej do połączenia poprzez drugie odgałęzienie trójnika z odgałęzieniem wychodzącym z drugiego zbiornika dymu przedmiotowej strefy dymowej, wykonanym z blachy stalowej o przekroju 2200 x 500 przy Kc=1 wg wzoru (4) z [7] i tabeli 1.  Wtedy formuła jest wyrażeniem:

Tutaj wartość oporu tarcia = 0,28 kg/m2 wyznaczono z tabeli 1 [7] przy ciśnieniu prędkości 150 Pa i powierzchni równoważnej kanału d815 (F=0,521 m2).

Tabela 1 do wyznaczania oporu tarcia , kg/m2 podana jest poniżej na następnej stronie.

Straty wynikające z tarcia

Wyznaczyć pobór powietrza przez nieszczelności w zamkniętych klapach dymowych przy sąsiednim zbiorniku dymu na bieżącej kondygnacji, a powyżej na -1 kondygnacji parkingu podziemnego stosując (5) [7]:

Gdzie

przy podciśnieniu = 350 Pa w kolektorze łączącym wszystkie gałęzie, do ilości dymu określonej zgodnie z f. (1) (patrz wyżej, w punkcie 1) dodaje się powietrze z zamkniętych klap, równe:

Gęstość mieszaniny gazowo-powietrznej, kg/m3, zgodnie z f. (17) [5] wynosi (po obliczeniu w punkcie 1 powyżej ) wyrażenie:

Gdzie: , - natężenie przepływu dymu i natężenie przepływu powietrza, kg/s.

numerycznie, gęstość mieszaniny gazu i powietrza wynosi:

Pobór powietrza przez nieszczelności w całej sieci kanałów od klap dymowych do kolektora przed wentylatorem (wg wzoru (18) [5]) wynosi

gdzie:  - Specyficzny wyciek powietrza w sieci kanałów podano w tabeli 2, klasa P, [5] przy znanym podciśnieniu w kanale.

Tabela 2 do określania jednostkowego przecieku powietrza w stalowych kanałach wentylacyjnych, kg/(s m2 ), jest następująca

Przecieki powietrza w stalowych kanałach tłumiących

Uwaga: Dla kanałów prostokątnych stosuje się współczynnik 1,1.

 - Powierzchnia zabudowy całego kanału, m2, jako iloczyn obwodu każdego odcinka instalacji przez jego długość, z wyłączeniem odcinków wewnątrz zbiorników dymu.

Ustalamy, że ~ 600 m2. Według tabeli 2, [5], metodą interpolacji, przy podciśnieniu = 350 Pa w kolektorze = 0,0005 kg/(s m2) określamy zasysanie powietrza w kanale aż do wentylatora:

Całkowity przepływ gazu przed wentylatorem, kg/s, jest określony zgodnie z (19) [5] i przyjmuje postać:

przy czym wyznacza się gęstość mieszaniny gazu i powietrza (patrz (20) [5]):

i numerycznie                  

W porównaniu z wcześniejszymi obliczeniami przepływ wzrósł dwukrotnie. Strata ciśnienia wzrośnie i będzie równa (zgodnie z f. (21) [5]):

gdzie:  - zgodnie ze wzorem w (7), patrz wyżej;

 - straty ciśnienia przy wydmuchu gazu obliczone analogicznie do wzoru (7) w punkcie 6, przy gęstości gazu obliczonej według wzoru (12).

Obliczona strata ciśnienia dynamicznego, opory zaworów zwrotnych i drabinek obrotowych w głowicy wentylatora wynoszą = 235 Pa.

Ciśnienie naturalne (grawitacyjne) wynikające z różnicy ciężarów właściwych powietrza zewnętrznego i gazów, Pa, wyznacza się dla ciepłego okresu roku (parametry B) za pomocą (22) [5] i dodaje ze znakiem minus. Wzór jest wyrażeniem:

gdzie jest wysokością od osi otwartej klapy dymowej na parterze do osi wentylatora, m;

 - odległość pionowa od osi wentylatora do wylotu gazu do atmosfery, m;

 - ciężar właściwy powietrza zewnętrznego, N/m3;

 - temperatura powietrza zewnętrznego w sezonie ciepłym (parametry B) °С;

 - średni ciężar właściwy gazów do wentylatora, N/m3;

 - ciężar właściwy gazów przed wentylatorem, N/m3.

Wymagana głowica wentylatora jest równa oporowi (w Ф. (23) [5]), Pa, wentylatora pomniejszonemu o ciśnienie naturalne (wektor siły indukującej wentylatora i siły Archimedesa działającej na słup powietrza są skierowane w jednym kierunku do góry):

gdzie wartości i są określone powyżej wzorami (13) i (14).

Znając gęstość mieszaniny gazów i powietrza (patrz (12) powyżej) można określić temperaturę tej mieszaniny w kanale przed wentylatorem

gdzie gęstość (9)        

Wysokość wentylatora według warunkowej straty ciśnienia w przeliczeniu na standardową gęstość powietrza w temperaturze Т=200С według wzoru (18) [7] (lub z wykorzystaniem funkcji (25) [5]) jest równa

Wymaganą wydajność wentylatora (przy przepływie masowym wg (11)) określa się (patrz (19) [7], lub wg (24) [5]) przy temperaturze mieszanki gazowo-powietrznej T= 3800C przed wentylatorem:

Najbliższym wentylatorem z zapasem i uwzględniającym fakt, że na samym początku rozwoju pożaru temperatura transportowanej mieszaniny powietrza nie jest wysoka (wentylator będzie pracował z większym obciążeniem) jest wentylator firmy VESA Ltd:

- typ VRAN9-11, 2 DU; 600 0C; 30,0 kW x 980 min-1; promieniowy z wyrzutem strumienia do góry, o mocy nastawczej 30,0 kW, 980 obr/min, 230V, koło - 9 łopatek, 6 biegunów, ~1000 kg. Przy 6000C wentylator ma gwarantowany czas pracy 120 min. Wentylator rozwija wydajność L 60000 m3/h w temperaturze T=20 0C i ciśnieniu P=600Pa, a w temperaturze 400 0C ma ciśnienie 675Pa.

Zespół przejścia dachowego (SMKV-VRKV-OC-KO-0-0-upper, VEZA) z zaworem zwrotnym w górnej części montowany jest pod wentylatorem.

Wentylator ten dostarczany jest w ilości 1 sztuki na każdy system oddymiania DU 3-1, DU 3-2, DU 4-1, DU 4-2, DU 6 i DU 7 parkingu podziemnego na 299 samochodów oraz DU 3, DU 4, DU 5, DU 5-1, DU 8, DU 9, DU 9 - 1, DU 10. W sumie cztery wentylatory.

4.1.2 Oddymianie korytarzy.

W projekcie należy przewidzieć oddymianie korytarzy za pomocą oddzielnych, sztucznie wywołanych systemów. Odporność ogniowa szybów oddymiających powinna wynosić co najmniej 1, a odporność ogniowa klap oddymiających co najmniej 0,54. Szyby i klapy oddymiające powinny być wykonane z materiałów niepalnych.

Klapy oddymiające muszą znajdować się w oddzielnych pomieszczeniach o ścianach przeciwpożarowych typu 1.

Urządzenia oddymiające powinny być ustawione na szybach dymowych pod stropem zgodnie z SNiP 2.

Zgodnie z SNiP 2.08.01-89* p.1.32 w budynkach z niezadymionymi klatkami schodowymi, dym powinien być usuwany z korytarzy piętrowych poprzez specjalne szyby z wymuszonym zasysaniem i zaworami DN.

Obliczenia parametrów systemu oddymiania korytarzy należy wykonać zgodnie z metodyką określoną w zaleceniach do SNiP 2.04.05-91*.

Dane wejściowe:

Temperatura zewnętrzna w ciepłym okresie roku +26,6 (parametry B);

Drzwi wyjściowe z korytarza do strefy otwartej H1 mają szerokość 1,2 m (duże skrzydło) i wysokość 2,2 m;

Szyb oddymiający wykonany jest z betonu.

Obliczanie parametrów:

Określenie objętości pochłaniania dymu

Wartość wyporności powietrza nawiewanego do skrzynek rozprężnych można wyznaczyć analogicznie do obliczenia . Ponieważ pojęcia "podciśnienie w kanale" i "ciśnienie wsteczne poza kanałem" są w tej sytuacji identyczne. Pojęcia "rarefaction" i "back pressure" są względne i zależą od tego, co przyjmuje się za wartość zerową, punkt odniesienia. Zatem w stosunku do spiętrzenia w objętości kondygnacji pożarowej (przyjmując ją za zerowy punkt odniesienia), brak ciśnienia w układzie wentylacyjnym nieczynnych systemów wymiany ogólnej można uznać za podciśnienie.

Straty ciśnienia przeciekowego z kondygnacji pożarowej w sieci wymiany ogólnej można pominąć, gdyż prędkość przepływu będzie znacznie niższa niż 1 m/s (systemy są projektowane na przepustowość o rząd wielkości większą). Mają tu zastosowanie te same względy, co w punkcie 2.2 powyżej

Należy zwrócić uwagę, że centrala wentylacyjna B systemu wentylacji ogólnej wywiewnej -1 piętra parkingu posiada wentylator redundantny, tzn. zawiera dwie przepustnice powietrza przy wentylatorach. W warunkach doboru przepustnice nawiewne P i wywiewne wentylacji ogólnej -1 piętra są identyczne i mają powierzchnię przekroju A = 1,49 m2 (łącznie - 3 przepustnice w dwóch wentylacjach).

Wówczas przy przekroju A = 1,49 m2 i spadku ciśnienia P = 44 Pa (rys. (20)) wypieranie powietrza przez nieszczelności w zamkniętych przepustnicach instalacji wentylacji ogólnej II piętra parkingu podziemnego wg rys. (25) równa się.

• Następny artykuł