Что такое подпор воздуха в лестничную клетку
Система подпора дыма с контролируемым давлением
ООО «ВЕЗА» – об обеспечении безопасной эвакуации людей через незадымляемые лестничные клетки типа Н2, оснащенные системами приточной противодымной вентиляции
Система подпора дыма с контролируемым давлением
ООО «ВЕЗА» – об обеспечении безопасной эвакуации людей через незадымляемые лестничные клетки типа Н2, оснащенные системами приточной противодымной вентиляции.
Системы приточной противодымной вентиляции обеспечивают подачу незадымленного воздуха на пути эвакуации. Для обеспечения незадымляемости охраняемого помещения давление в каждой точке его объема должно находиться в диапазоне 20–150 Па, причем с учетом неопределенности в расходе воздуха из-за комбинации открытых или закрытых дверей, окон и т. п.
Нормативные требования к системам подпора дыма определяются СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности». Данный документ фактически разделяет системы приточной противодымной вентиляции по их назначению на четыре вида: подпор в незадымляемые лестничные клетки, в тамбур-шлюзы, лифтовые шахты и пожаробезопасные зоны для маломобильных групп населения.
В дальнейшем попытка произвести расчет и подбор вентилятора сталкивается еще с одним затруднением: в СП 7.13130.2013, в части описания подпора дыма (ПД) есть четкие инструкции, как осуществлять подпор воздуха, но не прописано, куда и каким образом воздух сбрасывать в начальной стадии пожара, когда все двери закрыты. Единственное, что сказано в пп. в) п. 7.15:
«…Расход воздуха, подаваемого в другие тамбур-шлюзы при закрытых дверях, необходимо рассчитывать с учетом утечек воздуха через неплотности дверных притворов.»; в пп. г) п. 7.15: «…Для лифтовых холлов цокольных и подземных этажей расчетные значения расхода подаваемого воздуха следует определять с учетом утечек через закрытые двери этих холлов и закрытые двери лифтовых шахт…». Сама собой напрашивается мысль, что сброс воздуха, подаваемого вентилятором приточной противодымной вентиляции, СП 7.13130.2013 подразумевает осуществлять через эти самые «неплотности дверных притворов» и «закрытые двери холлов и закрытые двери лифтовых шахт». Однако прогресс в строительной отрасли уже дошел до той стадии, когда современные окна и двери настолько герметичны, что щелей практически не имеют и сбросить через них воздух не представляется возможным. На практике такой подход приводит к эффекту «надувания в бетонный мешок» и выходу за верхний уровень давления – 150 Па.
В пунктах 7.15 и 7.16 СП 7.13130.2013 указаны нижний и верхний пределы по избыточному давлению в защищаемом помещении (незадымляемой лестничной клетке, лифтовой шахте, тамбур-шлюзе и пожаробезопасной зоне) – 20 Па нижний и 150 Па верхний – относительно давления в смежных помещениях, где зачастую работает вытяжная противодымная вентиляция. В такой ситуации расчетным путем вычислить перепад давления на двери практически не представляется возможным.
ООО «ВЕЗА» предлагает организовать управление давлением в системе приточной противодымной вентиляции. Этого можно достичь, изменяя характеристику вентилятора и стравливая излишнее давление через специальный клапан.
 |
Также в коридоре второго этажа при помощи двух вентиляторов организована вытяжная противодымная вентиляция и для соблюдения требований СП 7.13130.2013 предусмотрена ее компенсация.
Смонтированный комплекс позволяет проводить испытания как в режиме верхнего подпора, так и в режиме, когда подпор организован снизу.
В ходе серии испытаний в лаборатории было проведено большое количество экспериментов. С самыми интересными из них компания «ВЕЗА» готова Вас ознакомить.
 |
Первый эксперимент, при котором нагнетающий вентилятор работает в неуправляемом режиме на номинальных оборотах, а все двери, окна и клапаны, расположенные на лестнице, закрыты. Было выявлено, что фактическое давление на лестнице составляет 167–170 Па, что выходит за допустимые по СП 7.13130.2013 пределы и значительно превышает рассчитанные проектной организацией параметры (по расчету должно было быть 116 Па).
Разбежку между расчетными и фактическими данными по давлению можно объяснить эффектом «надувания в бетонный мешок» – нагнетаемому вентилятором воздуху просто некуда деться. Такая система является простой и непредсказуемой в работе. К тому же система не является полноценной, так как в ходе эксперимента была включена только приточная противодымная вентиляция без включения вытяжной, что не допускается СП 7.13130.2013.
 |
В дальнейшем был проверен режим совместного действия неуправляемой приточной и вытяжной противодымной вентиляций. Результат оказался предсказуемо неудовлетворительным: при общем избыточном давлении на лестнице – 169–170 Па, перепад на эвакуационной двери второго этажа составил более 205 Па (датчик ДДД на графике). Открыть дверь при таком перепаде давления не представляется возможным.
Для повышения эффективности приточные установки оборудованы осевым вентилятором с выкатанным корпусом и спрямляющим аппаратом. Варианты установок с механической створкой выполнены с максимально возможной герметичностью и теплоизоляцией. Механические створки снабжены электроподогревом, включаемым при необходимости в зимний период.
 |
Аппараты сброса давления предназначены для быстрого стравливания излишков воздуха в атмосферу и сглаживания кривой давления. Как в кровельном, так и в стеновом типе имеется в составе гравитационный клапан избыточного давления, прикрытый со стороны улицы утеп-ленными створками с механическим приводом и электроподогревом.
Эффективность работы комплекса в автоматическом режиме была опробована в лаборатории, где он показал себя с самой лучшей стороны.
При запуске системы противодымной вентиляции в автоматическом режиме сначала включается вытяжная противодымная вентиляция и начинают открываться утепленные створки приточной установки и аппарата сброса давления приточной противодымной вентиляции. Затем, по истечении 20–30 сек, запускается вентилятор подпора. Как Вы можете видеть на графиках, на начальном этапе работы автоматика выводит частоту вращения вентилятора на оптимальный режим работы, ориентируясь по давлению в системе. Затем начинается процесс эвакуации людей, в ходе которого беспрепятственно открываются и закрываются двери выхода на лестницу. При этом комплекс не позволяет давлению выйти за нижний предел в 20 Па при открытой двери, поднимая в нужный момент обороты вентилятора. После захлопывания двери доводчиком резкий скачок давления и выход за верхний предел в 150 Па также не происходит – этому способствует аппарат сброса давления, который мгновенно стравливает «лишний» воздух через клапан.
Вариант организации нижнего подпора имеет неоспоримые преимущества перед верхним подпором: во-первых, исключается риск попадания задымленного воздуха на пути эвакуации; во-вторых, отпадает необходимость перезакладывать вентилятор подпора при расчете на зимний период. Зимой на характеристики вентилятора оказывает влияние STACK-эффект, когда теплый воздух из лестницы устремляется вверх и расположенный сверху вентилятор должен его «продавить».
 |
Таким образом, полноценно работающая система приточной противодымной вентиляции должна состоять из вентилятора с возможностью управления частотой вращения рабочего колеса, клапана сброса давления и автоматики управления комплексом подпора.
Такая система в полностью автоматическом режиме способна исправлять просчеты проектировщиков, не допуская выхода показателя давления за указанные в СП 7.13130.2013 рамки, тем самым обеспечивая беспрепятственную эвакуацию людей.
Оптимальная работа системы подпора воздуха
Дымоудаление и подпор воздуха является одним из главных элементов системы противопожарной безопасности промышленных или жилых зданий.
Это специальная техническая система, которая может работать в автоматическом или ручном режиме. Ее основная задача состоит в создании необходимого промежутка времени при пожаре, в течение которого люди смогут безопасно эвакуироваться из здания.
Эта система призвана решать целый ряд задач:
Для выполнения названных задач, при проектировании современных систем пожарной безопасности, проектировщикам настоятельно рекомендуется выполнять ряд дополнительных требований:
Действие системы для эвакуации
В современных высотных зданиях лестницы и лифты обеспечивают не только доступ в здания, но и эвакуацию людей из него, в случае возникновения чрезвычайной ситуации.
Чтобы обеспечить безопасный путь эвакуации во время пожара, необходим контроль распространения дыма по помещению. Такой контроль гарантирует система подпора воздуха, создавая зону высокого давления в лифтовых шахтах и на лестничных клетках и, тем самым, не допуская попадания дыма в эти зоны.
Однако создание зоны высокого давления на лестничных клетках может иметь и негативные последствия. В частности, могут возникнуть проблемы при открытии дверей. Кроме этого, высокое давление негативно сказывается на человеческом организме.
Современные системы подпора воздуха способны регулировать избыточное давление в защищаемых зонах таким образом, чтобы не создавать дополнительных трудностей эвакуирующимся из здания.
Эффективность противопожарной защиты здания напрямую зависит от синхронной и эффективной совместной работы системы дымоудаления и подпора воздуха. Поэтому они проектируются таким образом, чтобы дополнять друг друга.
Правильное функционирование системы подпора воздуха обеспечивается за счет вентилятора подпора воздуха. С его помощью создается избыточное давление на лестничных клетках, в шахтах лифтов или специальных тамбурах-шлюзах. За счет дополнительного притока воздуха (снаружи в защищаемое помещение), минимизируется уровень задымления в помещении. Это устройство комплектуется электроприводом.
Создание приточного воздуха
Одно из основных требований к приточному воздуху, подаваемому на пути эвакуации людей, он должен быть чистым, незадымлённым. Но при пожаре для удаления дыма начинают работать вентиляторы дымоудаления, которые по дымовым шахтам выбрасывают едкий газ наружу из здания. Поэтому при проектировании необходимо как можно дальше расположить точку воздухозабора от точки выброса веществ.
Для предотвращения распространения дыма на лестничную клетку приточный воздух должен поступать ниже границы дыма с относительно небольшой скоростью (около 1 м/с). И также распределяться с равномерным давлением по всему объему помещения.
Но при всём этом необходимо учитывать возможные последствия прихода чистого воздуха. Например, если он попадет в горящее помещение, то вместо остановки распространения пожара можно получить обратный эффект.
Станция воздухообработки
Станция обработки приточного воздуха обеспечивает безопасность людей от отравления продуктами горения. Здесь основным требованием будет являться надежность системы в экстренной ситуации. Для этого необходимо проводить периодический технический осмотр данного оборудования.
Приток чистого воздуха при пожаре должен быть не меньше 20 м 3 /ч на 1 м 2 площади помещения. Поэтому следует предусмотреть вентилятор с регулируемой скоростью.
По сути, все варианты разработки системы можно свести к двум:
В первом случае при работе станции весь приточный воздух можно фильтровать, регулировать скорость его подачи, и в целом работа системы понятна обслуживающему персоналу. Из недостатков можно наблюдать большое количество сбоев из-за крайне редкого использования.
При установке реверсивного типа станции подаваемый воздух также можно фильтровать и регулировать скорость его подачи. И надежность системы в целом выше, так как поломки выявляются на стадии работы системы в штатном режиме.
Но при всем этом система становится на порядок сложнее для обслуживающего персонала, который необходимо обучить. А также компоненты и узлы реверсивного оборудования из-за большого количества использования приходится делать намного прочнее, что ведет к удорожанию этой системы.
Лучший помощник при пожаре — система дымоудаления и подпора воздуха: состав, установка и монтаж
Эвакуацию людей в высотных зданиях в случае чрезвычайных пожароопасных ситуаций осуществляют маршрутами, которые пролегают через лифты и лестницы. Для обеспечения безопасного пути эвакуации, нужно контролировать распространение дымовых масс.
Эту задачу решает система подпора воздуха с помощью создания зон высокого давления на лестничных пролетах и лифтовых шахтах, не допуская задымления этих зон.
Современные элементы дымоудаления регулируют избыток давления в защищаемой зоне, и не создают дополнительных сложностей людям при эвакуации. Синхронизированное совместное действие элемента подпора воздуха и дымоудаления эффективно защищает здание от опасных последствий возможных возгораний.
Устройства подпора воздуха используется для решения следующих задач:
Алгоритм работы основывается на следующих действиях:
Наиболее целесообразно и эффективно устанавливать системы подпора воздуха в зданиях социального, административного и образовательного назначения. Зачастую системы подпора воздуха устанавливаются в следующие места:
Система подпора воздуха состоит из следующих элементов:
Эффективное и правильное функционирование противопожарной системы зависит от грамотных подсчетов и установки оборудования, которые должны выполняться профессионалами при полном соответствии нормам пожарной безопасности. В процессе монтажа нужно учитывать такие факторы:
Система подпора воздуха и вентиляция дымоудаления в обязательном порядке должны компенсировать друг друга.
Расчет и проектирование системы противодымной защиты производятся только в том случае, если соблюдены следующие нюансы:
Расчет системы подпора воздуха на лестничной клетке выполняют по законам СНиП. Инженеры готовят расчетные проекты противопожарной вентиляции в лестнично-лифтовых узлах, производят подбор противодымных клапанов, вентиляционных решеток, дымососов, противопожарных устройств защитного отключения, воздухоотводов с огнезащитой с учетом строительных норм и правил общественных и жилых зданий.
Для того, чтобы избежать сложностей при открытии дверей, которые могут произойти из-за повышенного давления на лестничной клетке, минимум разницы давлений должен предотвращать проникание дымовых масс на эвакуируемые зоны.
Максимум разницы не должен вызывать чрезмерного усилия для открытия дверей. Чтобы поддержать динамическую разницу перепадов давления, используются преобразователи частот при управлении электрическим двигателем вентилятора системы подпора воздуха.
Тамбур-шлюзы – специальные противопожарные зоны, которые проектируются для предотвращения попадания токсичных продуктов горения из одной зоны здания в соседнюю.
При проектировании системы подпора воздуха в тамбур-шлюзе необходимо учитывать, что тамбур шлюз должен быть оснащен приточками для нагнетания давления до регламентного значения 20 Па.
В тамбур-шлюзе обязательно предусмотрено наличие самозакрывающихся дверей, без каких-либо запорных механизмов. Подпор воздуха в тамбур-шлюзах выполняется на основании п. 7.14 СП 7.
Сброс избыточного давления в лестничных клетках типа Н2
Данная ситуация грозит гибелью людей! Причем невозможно эвакуироваться не только с этажа пожара, но и с других этажей!
На данный момент ситуация в проектировании/строительстве очень печальная.
В силу должностных обязанностей через нас проходит довольно много проектов. И значительное их количество не предусматривает мероприятий по поддержанию давления в нормируемых пределах в незадымляемых лестничных клетках типа Н2, Н3 или тамбур-шлюзах (в пределах 20÷150 Па по пп. «б» п. 7.16 СП 7.13130.2013 [1]).
Замечание:
Уже неоднократно обсуждался вопрос о том, что перепад на двери в 150 Па и момент сопротивления дверного доводчика не позволяет при эвакуации открыть дверь пожилым людям, детям, слабым женщинам (см. параграф 2.9 «Об усилии открывания на ручке двери»[2]).
Имейте это ввиду! По возможности ограничивайтесь перепадом давления в 50÷70 Па.
Также огорчает то, что указанная проблема НЕ ОСВЕЩАЕТСЯ в достаточно дорогих рекомендациях НП «АВОК»:
Рекомендации АВОК 5.5.1–2018 «Расчет параметров систем противодымной защиты жилых и общественных зданий»
План работы комитета НП «АВОК»
Рис. F.3 Лестничная клетка с подпором воздуха с байпасом вокруг приточного вентилятора
Рисунок F.4 Лестничная клетка с подпором воздуха с барометрическими заслонками
Преобразователь давления ОВЕН ПД150
ЭКИД компании «ВЕЗА»
Примечание:
Решение, представленное на видео, не самое удачное:
1. Установлен КИД «обычного» (т.е. НЕ МОРОЗОСТОЙКОГО) исполнения. Это чревато обмерзанием клапана.
2. Большие теплопотери через клапан. Возможно произвольное открытие клапана в холодный период года из-за гравитационного напора.
В данном случае выходом бы было последовательная установка двух клапанов: КИД с внутренней стороны, и утепленного клапана с реверсивным приводом с наружной стороны (открывается при пожаре).
Информация по расчету размера КИД:
Информация по подбору КИД от компании «Сигма-Вент»
Формулы одинаковые для всех КИД. Могут различаться коэффициенты, учитывающие конструктивные особенности клапанов (для КИД от «ВЕЗы», к примеру, kпр. = 1,7):
Информация по подбору КИД от компании «ВЕЗА»
Некоторые рекомендации КИД-МС (КИД в морозостойком исполнении) от компании «Сигма-Вент»:
Клапан КИД, установка и поправочный коэффициент. Страница 1
Системы Безопасности
Блог Эдуарда Валитова
Сегодня-это завтра о котором мы позаботились вчера
Для чего нужен подпор воздуха при пожаре
Здравствуйте, уважаемые читатели.
В этой статье мы с вами узнаем, для чего нужен подпор воздуха при пожаре, и как работает дымоудаляющая система.
Разберемся, какие трудности возникают в работе комплекса,
и что получается в случае превышения порога избыточного давления в эвакуационных помещениях.
Для чего нужен подпор воздуха при пожаре
Скажем просто о том, что такое подпор воздуха.
Это и есть подпор воздуха.
Главная цель этого оборудования – образовывать давление в эвакуационных коридорах большее, чем в других местах сооружения.
Это препятствует проникновению дымовой примеси в места эвакуации и позволяет персоналу безопасно покинуть горящее здание.
При этом всегда рассматривается худший сценарий: возгорание идет
при большой скорости ветра, а в самом строении открыты все двери, лифтовые шахты и разрушены все окна.
В процессе монтажа системы подпора воздуха учитываются следующие факторы.
Подпор и вентиляция дымоудаления обязательно должны компенсировать друг друга.
Другими словами, подпор воздуха это забор воздушной массы с улицы и ее доставка в горящее строение.
Такая система обычно отключается дистанционно.
Куда идет свежий воздух
Настолько важна, друзья, эта система!
По статистике при возгорании многие люди погибают по причине отравления угарным газом или от удушья.
В этой безвыходной ситуации нам и приходят на помощь системы дымоудаления и подпора воздуха при пожаре.
Благодаря им люди беспрепятственно эвакуируются из строения, не получив отравление, и не задохнувшись от недостатка кислорода.
Согласно нормативно-правовым документам 123-ФЗ и СП 7.13130.2013, система подпора воздуха и дымоудаления непременно устанавливается во всех эвакуационных путях и зонах без естественного освещения.
Это, например, следующие типы помещений.
Помимо этого, свежим воздухом необходимо снабжать и так называемые безопасные зоны,
куда могут эвакуироваться инвалиды и другие люди для сохранения жизни.
На основании п. 7.1 из СП 7.13130.2013, подпор воздуха и дымоудаление
блокируют либо ограничивают распространение продуктов горения
по эвакуационным проходам и в помещения зон безопасности.
Кроме того, приточка должна использоваться только вкупе с вытяжкой (!). Иначе приточную противодымную вентиляцию использовать запрещено.
Из этого положения СП 7, мы видим, что подпор воздуха в зоны безопасности МГН также обязателен.
Когда срабатывает система ПС, то сразу блокируется система обычной вентиляции.
А система ДУ забирает продукты горения из сооружения.
Расчет подпора воздуха в лестничную клетку, эвакуационный коридор, шахту лифта либо другое место ведется согласно с п. 7 СП 7.
Также система ДУ не дает угарному газу или задымленности формировать среди противопожарных участков, забирает излишнее тепло.
Так, систему подпора в эвакуационный коридор мы тоже проектируем согласно нормам СП 7.13130.2013.
Тамбур-шлюз
А это специальная противопожарная зона.
Она проектируется с целью предотвращения попадания токсичных веществ из одной зоны сооружения в соседнюю.
Тамбур-шлюз с подпором воздуха обязательно оснащен приточкой для нагнетания давления до регламентного значения 20 Па.
У такого помещения двери самозакрывающиеся, без какого-либо запорного механизма.
Согласно п. 4.9 СНБ 2.02.01-98, эти противопожарные зоны подразделяются на 3 вида.
Они ограждают объекты классов А, Б по пожароопасности от прилегающих лифтовых шахт, эвакуационных проходов, лестничных площадок.
Принцип работы
Теперь о том, как работает дымоудаление и подпор воздуха, когда горит сооружение.
Алгоритм действий очень простой.
Проблема притока воздуха
При проектировании установки подпора воздуха у специалистов трудностей обычно не возникает.
Здесь мы опираемся на 123-ФЗ, СП 7.13130.2013 и другие нормативы.
Но, как обычно, все случается на практике.
Основная проблема заключается в превышении компенсационного давления от вентиляторов притока, когда при пожаре, например, люди распахивают окна и раскрывают двери кабинетов.
Давайте представим ситуацию, когда приведена в действие система ДУ из эвакуационного прохода.
Начался забор задымленного воздуха из пространства и его выброс в шахту дымоудаления.
Вследствие этого, открывающиеся наружу двери из коридора прижимаются к своим створкам давлением в соседнем помещении.
Поэтому открыть их очень тяжело, либо совсем невозможно.
А по п. 7.16 СП 7, максимальное избыточное давление на такую дверь – 150 Па.
Чтобы уравновесить давление рекомендуется монтаж системы подпора воздуха, то есть притока с улицы.
Расстояние между подпором и дымоудалением задается п. 7.11 СП 7, применительно к разным местам выброса продуктов горения.
Поэтому п. 7.15 СП 7 устанавливает нормированный порог давления на дверь для эвакуации от 20 Па.
А п. 8.8 для компенсации рекомендует монтировать систему подпора с естественным притоком.
Поэтому, следуя этим нормативам, мы можем обойтись без полноценной приточки с подпорным вентилятором.
Естественный приток предполагает шахты с клапанами или проемы наружу.
а при пожарной ситуации люди пораспахивали все окна, двери и бегут по коридорам на выход?
Правильно, образуется излишнее давление в проходе для эвакуации по сравнению, например, с лестничной площадкой или тамбуром.
Благодаря воздушному притоку из окон и работы приточной вентиляции, дым, конечно, хлынет из прохода дальше в другие помещения.
Можно, к примеру, поставить в местах эвакуации датчики давления с анализаторами и другое оборудование КИПиА.
Но беда в том, что на все проектируемые устройства у нас должен быть сертификат ПБ.
Об этом, конечно, хорошо осведомлен пожарный инспектор.
Что же тогда делать?
Выход из сложившейся ситуации на самом деле простой –
достаточно установить сертифицированный клапан сброса избыточного давления,
управляемый дистанционно или автоматически.
При описанной ситуации с распахнутыми окнами такой клапан
перейдет в закрытое положение и отключит приточную компенсацию в коридор для эвакуации.
Минусовое давление от работы дымоудаляющего оборудования будет тогда уравновешиваться давлением из распахнутых окошек.
А в штатной ситуации клапан будет открываться, например,
при превышении избыточным давлением отметки 90 Па и закрываться при снижении его до 40 Па.
Эти пороговые значения удобно настраиваются регулировочным винтом, сжимающим и разжимающим пружину.
Что запомнить
Подведем, уважаемый читатель, итог нашего исследования и выделим главные тезисы этой статьи.
Желаю Вам, дорогой читатель, успеха в профессиональном деле.