Проектирование противодымной вентиляции
При проектировании противодымной вентиляции любые расчеты необходимо выполнять с математической точностью. Разработанные в нашей компании проекты учитывают следующие факторы:
- Категория пожароопасности здания.
- Площадь здания в целом и конкретного помещения.
- Внутренняя планировка помещений.
- Протяженность воздуховодных каналов.
- Количество человек – вместимость помещения.
- Анализ используемых строительных материалов.
На основе расчетов инженер определяет максимальное количество и состав дыма за единицу времени горения. Из этих показателей складывается производительность системы дымовыведения. От требований к производительности зависит необходимое количество клапанов, вентиляторов, заборных устройств и другого оборудования, сечение воздуховодных каналов.
Проектирование противодымной вентиляции опирается на фактические расчетные значения, категорически запрещено пользоваться усредненными показателями для горения тех или иных строительных материалов.
Оборудование и приборы, которые необходимо включать в систему дымоотведения.
- Автоматическая система оповещения о факте возгорания.
- Автоматические клапаны, вентиляторы, которые срабатывают по сигналу извещателя.
Также допускается ручное или полуавтоматическое управление активации противодымной вентиляции.
Сам процесс проектирования состоит из нескольких этапов.
- Изучение архитектурного плана здания.
- Разработка проекта – сбор пакета технической документации, чертежа, пояснительных записок.
- Составление сметы на приобретение материалов и оборудования, выполнения работ.
Проектирование системы дымоудаления
Что нам нужно, чтобы грамотно спроектировать рабочий комплекс дымоудаления и подпора воздуха?Давайте обратимся к нормативным документам.
Проект такой системы должен соответствовать последним редакциям следующих документов в области строительства, отопления, пожарной защиты, вентиляции и кондиционирования.
Они представлены ниже.
- СП 7.13130.2013;
- СП 12.13130.2009;
- СП 60.13330.2012;
- СП 2.13130.2012;
- НПБ 241-97;
- НПБ 239-97;
- НПБ 250-97;
- НПБ 253-98;
С документами определились. Крайние редакции всегда можно найти на просторах всемирной сети.
Дело за «исходниками». Для создания проекта нам потребуются эти исходные данные.
- Технический план помещения.
- Архитектурный план.
- Количество людей, находящихся в здании.
- Сведения о наличии установок автоматического пожаротушения во всем строении.
- Пожарная нагрузка помещения.
Опишем теперь алгоритм проектирования нашей установки для дымоудаления и подпора воздуха в помещении.
- Анализируем собранные материалы.
- Определяем тип помещений, класс пожарной безопасности, будущие месторасположения элементов системы.
- Обращение за согласованием архитектора для уточнения пожарной нагрузки, согласования путей вывода дыма, расположения рабочих компонентов.
- Готовим отдельный план для каждого этажа с разметкой элементов комплекса.
- Рассчитываем противодымные системы, места вентиляторов, размеры клапанов, воздуховодов, противодымной вентиляции.
- Выбираем нужные нам вентиляторы по их типу.
- Определяем огнестойкость воздуховодов, выбираем огнеупорный материал для них.
- Выполняем проектировочный чертеж.
- Создаем спецификацию материалов/ оборудования.
Не будем забывать, что, согласно нормативным актам СНИП, должны производиться ежеквартальные, а также ежемесячные проверки общего состояния системы.Кроме этого, мы, прежде всего, должны учитывать общую площадь рабочего помещения, а также количество людей, там находящихся.
Основные проектные решения
Система ПС построена с использованием адресного оборудования пожарной сигнализации производства фирмы ООО «КБПА».
Общее количество и тип приборов указаны в спецификации.
Для работы системы предусмотрено:
- прибор приемно-контрольный «Водолей»;
- прибор приемно-контрольный «Рубеж-4А»;
- релейный модулеь «РМ-2», «РМ-1»;
- модулей дымоудаления «МДУ-1»;
- адресные метоки «АМ-1», «АМ-4»;
- шкаф управления насосами «ШУН» и шкафов управления задвижками «ШУЗ».
«Водолей» и «Рубеж-4А» установлены на посту охраны с круглосуточным пребыванием дежурного персонала.
Пост охраны располагается в помещении № 84 на первом этаже.
На посту охраны расположены приемно-контрольные приборы, блок индикации и компьютер для отслеживания всех состояний системы.
Для обнаружения пожара на объекте применяются дымовые адресные пожарные извещатели (ИП 212-64).
На путях эвакуации проектом предусмотрена установка ручных адресных ПИ (ИПР 513-11).
Количество пожарных извещателей выбрано с учетом требований СП 5.13130.2009.
Приборы «Водолей» и «Рубеж-4А» установлены на посту охраны.
Для наглядного отображения состояния системы на посту охраны установлен прибор «Рубеж-БИ».
Все приемно-контрольные приборы объединены при помощи интерфейса RS-485 и
передают информацию на пост охраны, расположенный на 2 этаже.
Система обеспечивает:
- круглосуточную противопожарную защиту здания;
- ведение протокола событий, фиксирующего действия дежурного.
Приборы «Водолей» и «Рубеж-4А» циклически опрашивают подключенные к
ним по протоколу RS-R адресные пожарные извещатели, следят за их состоянием путем оценки полученного ответа.
В помещении насосной станции проектом предусмотрена установка
прибора «Рубеж-БИ» для отображения возможной неисправности электрических цепей приборов,
регистрирующих срабатывание узлов выдающих команду на запуск системы водяного пожаротушения.
На объекте применено следующее оборудование: (см. ПЗ).
Оконный привод
Вентиляция помещения может осуществляться через окна. Такой вариант оптимален для цокольных этажей, подвалов, кладовок. Для этого в покрытии создают проемы стандартных размеров. На лестничных площадках предусмотрены застекленные отверстия в наружных стенах каждого этажа.
Когда используют оконный привод:
- при открытии/закрытии фрамуг в местах с затрудненным (неудобным) доступом (крышные окна и монтированные высоко над уровнем пола);
- в старых помещениях с массивными окнами и большими проемами, зданиях культурного отдыха (церковь, концертный зал и др);
- в сооружениях с существенной ветровой нагрузкой (многоэтажки, дома на морском берегу и на степных территориях);
- с целью упрощения открытия/закрытия фрамуг людьми с ограниченными физическими возможностями или пациентами медицинских учреждений;
- в комплектации систем дымоудаления, «умный дом».
Оконный привод может быть использован для автоматизации управления в жилых помещениях, офисных зданиях, промышленных предприятиях.
Другие полезные статьи:
Вытяжные вентиляторы дымоудаления
Требования нормативных документов
Систему принудительного дымоудаление, эффективность которой, с учетом опыта эксплуатации вентиляционных систем такого назначения для защиты многих строительных объектов в условиях возникновения и развития пожара не вызывает сомнений, следует проектировать для объектов защиты согласно перечню, установленному пунктом 7.2 свода правил 7.13130.
При этом часть строительных объектов, в основном одноэтажные здания, может по выбору заказчиков, специалистов проектных организаций оборудоваться менее затратными системами естественного дымоудаления, если соответствие этого технического решения нормативным требованиям будет подтверждено в рабочей документации.
Методика расчета принудительного дымоудаления, приведенная в пунктах 7.4, 7.5 этого свода правил, основана на установлении общего расхода дымовых продуктов, удаляемых вентиляционной системой, с учетом тепловой мощности пожара, максимально возможной температуры газовоздушной среды в зоне очага возгорания; характеристик строительного объекта, комплекса климатических условий места расположения.
В методиках ВНИИПО о расчетном определении основных параметров противодымной вентиляции зданий от 2008 года, обобщен многолетний опыт исследований ученых по этой тематике, поэтому они часто используются специалистами проектных институтов при создании систем принудительного дымоудаления, прежде всего при выборе исходных данных, проведении расчетов основных характеристик.
СП 7.13130, а также во многом его дублирующий СП 60.13330.2016, являющийся современной редакцией СНиП 41-01-2003, что применяется при проектировании всех видов вентиляционных установок, устанавливают много жестких требований, которые следует учитывать при создании систем принудительного дымоудаления:
- Управление исполнительными устройствами, оборудованием систем принудительного дымоудаления: противопожарными клапанами, закрытыми при нормальных условиях эксплуатации, крышными вентиляторами, клапанами дымоудаления необходимо выполнять в автоматическом режиме – от приемно-контрольных приборов сигнализации, пожаротушения; в дистанционном – из помещения пожарного поста, диспетчерской, технологического пульта; а также от кнопок, ручных пожарных извещателей, что установлены возле поэтажных эвакуационных выходов, возле пожарных шкафов.
- Электропитание систем принудительного дымоудаления необходимо выполнять 1 категории для обеспечения бесперебойной работы на случай отключения одного из источников в результате возникновения пожара.
- На объектах, защищенных установками сигнализации, тушения пожаров, необходимо предусматривать автоматическую блокировку всех систем вентиляции, кондиционирования, отопления для централизованного отключения при пожаре вентиляционного оборудования, пуска принудительного дымоудаления, напора свежего воздуха в помещения, зоны на путях эвакуации.
Нормами запрещено проектировать и выполнять общие устройства для экс-фильтрации воздушных масс, удаляемых вытяжными установками общеобменной вентиляции, высокотемпературных продуктов горения из зоны пожара, выбрасываемых системами принудительного дымоудаления.
Когда нужно дымоудаление?
В интернете крайне мало информации, где именно нужна система противодымной вентиляции.Нормы дымоудаления написаны сложным языком и разбросаны по разным нормативным документам. В этом разделе я собрал самую важную информацию. Вам осталось пройтись по списку и понять – требуется ли система противодымной вентиляции в вашем конкретном случае?
Система вытяжной противодымной вентиляции (дымоудаления) требуется:
1. из коридоров и холлов любых зданий более 9 этажей, кроме производственных;
2. из коридоров в подвальных и цокольных этажах любых зданий, где есть помещения с постоянным пребыванием людей на этих этажах;Например, дымоудаление требуется из коридора подвального этажа жилого дома, где расположены офисы, или мастерские. При этом, если выход из такого офиса происходит сразу на улицу- дымоудаление не требуется.
3. из коридоров длиной более 15 метров без открывающихся наружных окон;Дымоудаление из таких коридоров не требуется в одноэтажных зданиях и производственных зданиях с негорючими веществами. Также не требуется, если во всех помещениях этого коридора нет постоянных рабочих мест, а двери из помещений выполнены в дымогазонепроницаемом исполнении.
4. из атриумов и пассажей;
5. из складов со стеллажным хранением высотой более 5,5 метров, где хранятся материалы способные гореть и воспламеняться;
6. из производственных и складских помещений, но только с постоянным пребыванием людей, где используются материалы способные гореть и воспламеняться;
Постоянное пребывание людей – это более 6 часов в сутки или 2 часа непрерывно в течение суток.
7. из производственных и складских помещений с постоянным пребыванием людей, в деревянных зданиях, либо зданиях из других горючих материалов;
8. из помещений без открывающихся наружных окон площадью более 50 м
2
8.1 с массовым пребыванием людей, массовое пребывание — на 1 м
2
свободной площади находится более 1 человека. Например: залы совещаний, учебные аудитории, обеденные залы, зрительные залы театров и кинотеатров. Актуально для всех помещений, где много людей и мало окон. Часто заказывают проект дымоудаления из обеденного зала ресторана в подвальном помещении вместе с проектом вентиляции ресторана.8.2 c постоянными рабочими местами, где используются или хранятся горючие материалы. Например: читальные залы, книгохранилища, выставки или архивы без открывающихся окон
9. из помещений без открывающихся наружных окон вне зависимости от площади:9.1 торговых залов магазинов;9.2 офисов;9.3 гардеробных площадью более 200 м
2
Дымоудаление не требуется из торговых залов (9.1), офисов (9.2), если помещение менее 800 м
2
расположено на 1 этаже жилого здания или пристроено к жилому дому и имеет выход сразу на улицу, при этом от самого дальнего помещения до выхода должно быть не более 25 м.Например: Если офис менее 800 м
2
,но от самого дальнего помещения до выхода более 25 м – дымоудаление потребуется.
9.4 автодорожных и коммуникационных тоннелей при их соединении с подземными этажами здания.
10. из любых крытых паркингов для автомобилей, а также изолированных рамп для въезда автомобилей на этажи.
Система дымоудаления из автостоянки. Применение струйных вентиляторов для парковок в российских нормах не регламентируется!
11. из любых помещений в которые есть выход в незадымляемые лестничные клетки, вне зависимости от их площади и наличия открывающихся окон. Например, коридор менее 15 метров, но выход из него — через незадымляемую лестничную клетку. В таком случае делаем систему дымоудаления в коридоре, а приток – в лестницу.
Незадымляемая лестничная клетка – это внутренняя лестница для эвакуации людей при пожаре в зданиях более 9 этажей (или высотой более 28 метров). Необходимо чтобы рассматриваемое помещение полностью соответствовало всем перечисленным в пункте условиям. Если какое-то требование к помещению не выполняется – дымоудаление не требуется.
Основные и дополнительные составляющие СДУ
Основными элементами динамической системы являются мощные вентиляторы, которые прокачивают воздух. Они удаляют из помещений не только угарный газ, но и мелкую взвесь, такую как пепел, сажа, гарь. Это оборудование в состоянии работать с воздухом, температура которого не превышает 600 градусов по Цельсию. Этого запаса прочности достаточно для обеспечения безопасного вывода из здания людей.
Вентиляторы прокачивают воздушные массы через дымовые шахты. Это разветвленная сеть каналов, которая проходит согласно проекту. Разные участки СДУ имеют разную пропускную способность. Это зависит от сложности системы.
Трубы, предназначенные для отведения воздуха в помещениях небольшого объема, имеют меньший периметр и не соединяются с общим ходом дымовой шахты
Эти элементы выполнены из негорючих материалов. Наиболее популярны дымовые шахты из холоднокатаной черной стали. Еще одной составляющей СДУ является огнезадерживающие клапаны. Их задача не пропускать пламя в вентиляцию и препятствовать его распространению по зданию. В основном используются модели с электрическим или электромагнитным приводом.
Свежий воздух поступает по воздуховодным каналам. Они представляют собой трубы, к которым подсоединены вентиляторы, осуществляющие подпор масс воздуха. Каналы подводятся к местам, по которым осуществляется эвакуация людей (в том числе в шахты лифтов).
Главным составляющим любой СДУ является блок (панель) управления. Он подключается к пожарной сигнализации, реже напрямую к датчикам.
Как только подается сигнал о возгорании, блок управления включает СДУ, которая начинает удалять дым из здания. При этом автоматика открывает все люки и регулирует работу вентиляторов
Еще одним элементом системы является автоматика, открывающая при пожаре окна и двери. Эти элементы не входят в обязательный состав систем. Они используются в местах, где присутствует большая площадь остекления, и это вызывает невозможность монтажа дымовых шахт.
Монтаж систем и управление
Приступать к монтажу системы ДУ можно после подготовки проекта
Установка отдельной или совместной системы дымоудаления проводят в несколько этапов. Сначала понадобится обследовать объект, выявив возможные размеры возгорания и состав дымовых газов. На втором этапе делают расчет производительности, определяют точки монтажа для вентиляторов и других элементов
Важно заранее проанализировать степень проницаемости для ограждений, а также устойчивость материалов к повышению температур и их перепадам. Установку вентиляции проводят пошагово:
- прокладывание сварных отводов воздуха;
- монтаж вентиляторов для удаления дыма, щитов управления и клапанов;
- обработка воздухоотводов огнезащитными компонентами;
- тестирование системы и ее сдача в эксплуатацию.
Испытания и обслуживание
ГОСТ Р 53300-2009 определяет регламент, методики, периодичность выполнения испытаний противодымной вентиляции строительных объектов различного назначения как на стадии приемосдаточных работ, так и в рамках проведения технического сервиса.
Установленные по методам национального стандарта результаты испытаний служат для определения состояния систем дымоудаления, подпора воздуха на новостроящихся, реконструируемых, эксплуатирующихся объектах зашиты.
Перечень параметров, методики контроля, допустимые значения приведены в таблице 1 ГОСТ 53300. При этом в ходе приемки, периодических испытаний противодымной вентиляции, в том числе систем принудительного дымоудаления, необходимо проверять параметры, указанные в пунктах 6–11, а при комплексной проверке систем – 1–11.
Периодические испытания следует проводить не реже 1 раза в 2 года, при этом контролю должны подлежать не меньше 30% всего количества систем дымоудаления, напора свежего воздуха, которые определяются случайным выбором.
Довольно часто можно услышать вопросы о том, как обслуживаются системы принудительного дымоудаления, и кто отвечает за это.
Ответственность за техническую исправность, проведение проверок работоспособности; организацию, сроки проведения работ по техническому сервису систем противодымной защиты, включая принудительное дымоудаление, возложена ППР в РФ на руководителей организаций, имеющих на балансе такое оборудование для защиты объектов.
При этом в зданиях, сооружениях необходимо хранить исполнительную документацию на системы дымоудаления для возможности контроля соответствия реального состояния проектным решениям.
Технический сервис систем дымоудаления на договорных началах выполняют специализированные предприятия, обладающие лицензионными разрешениями МЧС на такой вид противопожарных услуг, в сроки, установленные РД 25964-90, что регламентирует организацию осуществления работ по обслуживанию, ремонту установок противопожарной защиты – ежемесячно и ежеквартально, с регистрацией результатов в журналы контроля.
Алгоритм запуска системы дымоудаления
Тип запуска противопожарной вентиляции зависит от вида строения:
- Первой срабатывает СДУ и подпора в зоне возгорания. После этого запускаются все остальные датчики.
- В больших общественных и производственных помещениях, где установок СДУ много, запуск отдельных сетей разносится по времени.
Такой алгоритм позволяет снизить одновременную нагрузку на сеть. За счет понижения нагрузки достигается четкость срабатывания приборов.
Алгоритм сработки влияет на выбор оборудования. Для управления приводными клапанами и подпорами могут применяться модули:
- адресные командные;
- мониторные;
- командно-мониторные.
Последний вариант оборудования не только управляет, но и контролирует запуск, функциональность СДУ.
Требования пожарной безопасности для коммерческих, многоквартирных, деловых, спортивных, производственных и иных объектов
Что касается многоквартирных домов, а также производственных и коммерческих объектов – в таких случаях предъявляются совсем иные требования пожарной безопасности и установки соответствующего вида пожарной вентиляции и оборудования. Строгие противопожарные требования на таких объектах связаны с высокой концентрацией людей и прямой зависимостью их безопасности с установленными СДУ.
Согласно нормативным документам, монтаж промышленного дымоудаления либо стандартной СДУ для объектов массового скопления людей должен производиться в следующих зданиях:
- на фабриках, предприятиях и производствах
- в торговых центрах
- в спортивных комплексах
- в бизнес центрах
- культурных центрах
- на складских и производственных объектах
- в досугово-развлекательных комплексах
- в детских садах и школах
- в образовательных зданиях
- в многоэтажных жилых комплексах
- на важных объектах инфраструктуры
- на вокзалах и в аэропортах
Главные принципы
Поскольку продукты горения насыщены токсическими веществами, их хаотическое распространение нужно остановить. Плотность дыма выше, и он стремительно распространяется из очага возгорания как внутри помещения, так и в смежные зоны, включая лестничные пролеты и коридоры — наиболее вероятные пути эвакуации.
Иногда достаточно даже маленького очага тления, чтобы заполнить дымом огромное пространство, поэтому во время пожара система вентиляции не должна работать в обычном режиме.
Система дымоудаления выводит наружу скопившийся дым с минимальным распространением за воздуховоды дымоудаления. Одновременно системой подпора воздуха создается избыточное давление в соседствующих с очагом пожара участках и на путях эвакуации, чтобы препятствовать задымлению этих зон и способствовать работе спасателей.
По принципу работы выделяют системы дымоудаления статистического и динамического типа:
Также нужно учесть, будет ли система дымоудаления с естественным (фрамуги, дымовые люки, оконные проемы для подвальных помещений и т.п.) или искусственным побуждением (состоит из щита управления, вентиляторов и клапанов дымоудаления, каналов вентиляции, вентиляторов подпора воздуха, противопожарных клапанов).
При срабатывании пожарной сигнализации автоматически или вручную открываются вентиляционные люки и окна, чтобы вывести наружу дым, избыточное тепло и продукты горения. Благодаря этому пути эвакуации и другие помещения свободны от дыма, что способствует спасению людей и имущества.
Поскольку фонари и люки дымоудаления обычно монтируются в верхней части здания, перемещение воздуха в их направлении усиливается за счет открытия приточных окон.
В более сложных системах ту же функцию может выполнять противопожарная вентиляция, совмещающая изоляцию возгорания, автоматику дымоудаления и нагнетание воздуха по вентиляционным каналам.
Возможные ошибки при проектировании
Как показывает опыт, чаще всего допущение недочетов на этапе составления проекта происходит в следующих ситуациях.
- Занижение минимальной ширины помещения.
- Ошибки при расчете статистического давления вентилятора.
- Расположение низа вытяжного клапана на одном уровне либо ниже дверного проема для эвакуации.
- Попытка применения вытяжной системы без компенсирующей приточной вентиляции.
- Слишком высокий перепад давления закрытых дверей, равный более 150 Па воспрепятствует их открыванию при эвакуации.
- Не учет конфигурации коридора.
- Выброс продуктов горения в месте на расстоянии менее 5 м от места забора уличного воздуха, а также слишком близко к уровню крыши.
- Допуск общей системы вентиляции для помещений различного назначения.
Стоит заметить, что лучше не стараться выполнять проектные расчеты самим, а доверить это дело профессионалам.
Совмещенные шкафы управления и вентилятором и клапанами.
В приведенных выше примерах шкафов управления отсутствует канал управления клапаном — только одним вентилятором.
Рассматривая варианты использования противопожарных клапанов в статье «Как управлять и контролировать противопожарные клапана» я сделал вывод, что лучше и дешевле реверсивными клапанами дымоудаления и подпора воздуха управлять при помощи адресных устройств.
Возможно я сделал слишком категоричное заявления и не стоит списывать совсем совмещенные шкафы управления.
Существуют интересные и по функционалу и по ценам комплексные устройства, управляющие одновременно и вентиляторами, и клапанами и даже калориферами зон МГН.
Использовать такие шкафы управления имеет смысл, если система противодымной вентиляции имеет 1-3 клапана КПВ или КДУ.
Рассмотрим варианты совмещенных шкафов управления.
Рассматриваемые ниже шкафы конечно же имеют и исполнение для управления только вентиляторами для применения в блочно-модульных адресных системах — такое же исполнение, как и у рассмотренных выше шкафов.
Кластер автоматики.
ШУВ+1 380В от 16 до 32А (IP31+клапан) 19140₽.
Шкаф управления вентиляторами противодымной защиты серии ШУ типа «ШУВ+» Инструкция по эксплуатации ШУВRTU.pdf.
Чтобы понять прелесть этого шкафа достаточно взглянуть на схему из паспорта:
Ему бы еще быть адресным
Абовян Технолоджи.
ШУ-ДУ-32 (11 кВт) 19850₽.
Шкаф управления вентилятором и одним клапаном.
Построен на основе функциональных блоков. За каждый элемент функционала шкафа отвечает стандартный блок. Это упрощает компоновку шкафа.
Блок релейной логики BU-SHU-DU, отвечает за получение команд от системы ППУ (прибора пожарного управления) и УДП (устройства дистанционного управления), а также за диспечеризацию шкафа.
Блок релейной логики BKL, отвечает за определение неисправности подключенного электродвигателя.
Блок релейной логики BU-K, отвечает за управление одним дымовым клапаном.
ТДС Прибор.
ШУПВ1/1-XX-Х-ХХ-XX — шкафы управления вентилятором дымоудаления или подпора воздуха и одним клапаном предназначены для контроля управления асинхронными электродвигателями и приводами электромагнитных, электромеханических и реверсивных клапанов.
Стоит 28960р.
Смущает только то, что по цитате из паспорта нет контроля линий управления приводом клапана:
Но сертификат соответствия есть.
Грантор.
Этот шкаф нам не интересен ввиду цены 57864р.
Приводится как пример того, что подобных шкафов на самом деле много, но их цена может быть такой, что уж лучше использовать просто шкафы, родные для системы пожарной сигнализации.
А управление клапанами осуществлять одним из трех возможных способов.
Производственная компания Резервная Линия.
Производит различные шкафы управления пожарной автоматикой.
Судя из прайс-листа цена на шкаф, соответствующий пожарным нормам, начинается от 12528р — этот шкаф управляет только вентилятором.
Шкаф имеет сертификат соответствия федеральному закону № ФЗ-123.
Управление клапанами основано на блоках релейной логики БРЛ:
И насколько я понял можно заказывать шкаф управления противопожарным вентилятором, укомплектованный блоками релейной логики для дополнительного управления еще и клапанами.