Неправильно работающая вентиляция может стать причиной быстрого распространения пожара и продуктов горения, привести к гибели людей, порче имущества. Поэтому расчет и установка такой системы, как противодымная приточная вентиляция, является очень серьезным вопросом, не терпящим легкомыслия. СНиП требуют обязательного наличия соответствующих дымоотводов на промышленных и общественных объектах. Расчет их производится еще на этапе планирования и проектирования помещений. Особенно это важно для объектов, через которые производится в аварийных ситуациях эвакуация людей. Наличие противодымной приточной вентиляции обязательно в шахтах лифтов, коридорах, приемных, лестничных пролетах и проходных помещениях. От этого зависит жизнь людей.

Общая характеристика

Приточная противодымная вентиляция - это комплекс коммуникаций, устройств, совокупность работы которых обеспечивает подачу достаточного количества воздуха в помещения в момент возгорания и после него. Система вентиляции должна обеспечивать возможность эвакуации людей по предусмотренному маршруту.

Все пути их следования должны быть доступными для передвижения. Это способствует существенному снижению смертности из-за отравления продуктами горения, устраняет панику при эвакуации. Устройство приточной противодымной вентиляции предполагает автономность и несвязанность системы с другими воздуховодами и коммуникациями.

Главная задача подобной системы - это обеспечение видимости на пути следования людей при эвакуации, подача достаточного количества воздуха на лестничные клетки, в коридоры, шахты лифта, проходные помещения и т. д. Это позволяет снизить вероятность потери сознания из-за удушения угарным газом и значительно снижает количество несчастных случаев во время чрезвычайных ситуаций.

Необходимость устройства вентиляции

По данным МЧС при возникновении пожаров в жилых или производственных помещениях 70% гибели людей вызвано удушением продуктами горения. Противодымная приточная вентиляция, устроенная должным образом, способна спасти множество жизней. В России в результате пожаров в помещениях гибнет до 10 тыс. человек. Для сравнения, в Китае при численности населения 1,4 млрд. человек эта цифра составляет 1,5 тыс. человек. В США при большой численности населения в результате пожаров ежегодно гибнет 3 тыс. человек.

Поэтому приточно-вытяжная противодымная вентиляция необходима при эксплуатации различных зданий. В нашей стране частота случаев возгорания в 25-этажных домах составляет не более 20 раз в году. Такой низкий показатель в масштабах всей страны наглядно иллюстрирует, насколько эффективна современная, рассчитанная по всем правилам и примерам противодымная вентиляция приточного типа.

А вот в более старых строениях с этажностью от 17 до 25 ежегодно случается 650 случаев возгорания с летальным исходом в 20 случаях. В 6-9 этажных домах этот показатель достигает 350 человек при 8 тыс. случаев пожаров. Но в 5-этажных домах число жертв составляет ежегодно 9 тыс. человек. Это связано с отсутствием эффективных систем оттока продуктов горения при пожаре.

Принцип работы системы

Согласно правилам СП 7.13130.2009 установка приточной противодымной вентиляции обязательна для высотных сооружений, административных зданий, подземных гаражей, паркингов, офисных комплексов.

Принцип работы любой противодымной приточной вентиляции заключается в обеспечении эффективной эвакуации и сохранении имущества при пожаре. Также система позволяет обеспечить доступ спасателей внутрь здания при сдерживании распространения продуктов возгорания по путям следования людей.

Приточная противодымная вентиляция будет еще эффективнее при наличии элементов автоматики в системе. Датчики будут быстро реагировать на возникновение очагов возгорания и задымления, передавать сигнал на контрольный пункт. Автоматическое включение системы позволит оперативно реагировать на чрезвычайные ситуации. Если противодымная вентиляция приточного типа определяет ситуацию начала пожара, она открывает клапаны поступления воздуха, и начинается ее функционирование.

Технология работы

Приточная противодымная вентиляция, пример расчета которой предусматривает СНиП 2.94.05-91, не разрешает одновременно использовать те же каналы систем обычной вентиляции вместе с отводом дыма. В помещении при помощи вентиляторов нагнетается повышенное давление, которое выталкивает продукты горения из помещения.

Расчеты производятся для определения параметров, характеристик шума, мощности любой системы противодымной проточной вентиляции (например, ВКОП-1, ESSMANN и т. д.). При разработке плана системы учитываются места установки приемников дыма, параметры каналов отведения, а также места в здании, где необходимыми являются элементы системы.

Установленные нормы предполагают, что на одно устройство отведения продуктов горения должно приходиться не более 900 м 2 площади строения. Их расположение предполагается под потолком для удобства. Если, например, помещение имеет квадратуру 1600 м 2 , то пример расчета вентиляции может выглядеть так:

Значит, для заданного помещения достаточно будет сделать два отсека с автономными каналами коммуникаций.

Приточная противодымная вентиляция коридоров делает возможным отведение угарного газа на крышу через вертикальные участки каналов. Для цокольных этажей и подвальных помещений автостоянок, паркинга возможен отток воздуха через окна и двери определенных габаритов. Осуществляя расчет приточной противодымной вентиляции через въездные ворота или оконные проемы, следует учесть, что они должны быть геометрически правильной, прямоугольной формы. Насосы должны справляться с нагрузкой в течение часа при температуре 600°С и 2 часа при 400°С. Вытяжка должна обеспечивать циркуляцию не менее 19 тыс. м 3 воздушных масс.

Лифтовые шахты и лестницы

Согласно противопожарным нормам, все здания высотой от 28 м должны быть оснащены такой системой, как приточная противодымная вентиляция лестничной клетки и лифтовой шахты. Это связано с длиной оборудования для эвакуации людей, находящегося в распоряжении спасателей. Максимально их лестницы могут достать до высоты 28 м.

Если же здание возвышается над уровнем земли более чем на 28 м, то лестничные клетки должны быть спроектированы еще до начала строительства по незадымляемости 2-го или 3-го типа. Противодымная защита в подобных строениях просто жизненно необходима.

Расчет приточной противодымной вентиляции должны проводить квалифицированные специалисты, имеющие сертификаты на право производить подобные работы.

Область применения

Помимо зданий 28 м высотой приточную вентиляцию устранения задымленности обязательно требуется применять в коридорах более 15 м длиной без естественного освещения, из общих холлов с выходом на Если в подвальном помещении или на цокольном этаже нет приточная противодымная вентиляция в коридор должна проводиться в обязательном порядке. Также подобные системы используются в сооружениях, где расстояние от самой удаленной к лестничной площадке двери составляет более 12 м.

Из атриумов и пассажей высотой более 15 м, а также на балконах или дверных проемах, выходящих на эти помещения должен производиться отвод продуктов горения в обязательном порядке. Проектировка коммуникаций в коридорах должна производиться отдельно от систем в жилых или производственных помещениях.

Удаление дыма производят из опасных зон площадью не более 1600 м 3 , которые должны быть разделены на отсеки.

Правила проектирования и монтажа

При расчете параметров системы дымоотведения приточного типа учитывают нормы предельно допустимого давления при закрытых и открытых дверных проемах, среднее истечение воздуха из помещения, а также его температуру при возникновении пожара. Приточная противодымная вентиляция через оконные проемы или крышу должна учитывать температуру воздуха в летнее время и силу ветра. Имеет значение при расчетах площадь проемов для движения воздушных масс.

Эксперты, основываясь на существующих в помещении условиях, принимают решение о выборе вентиляторов, воздуховодов и клапанов. Воздушные шахты должны быть спроектированы в соответствии с нормами и требованиями пожарной безопасности.

При представленного типа принимается за основу, что приток воздуха производится только извне при помощи соответствующих точек забора воздуха. Поэтому они должны находиться на достаточном удалении от мест выхода дыма.

Воздух должен подаваться на малой скорости (не более 1 м/с) и распределяться равномерно по помещениям. Также при проектировке должно учитываться, что воздух должен поступать не сверху, а снизу и не достигать нижней границы вероятного нахождения дыма. Приточная противодымная вентиляция, пример расчета которой предусматривает учет расхода движения воздушных масс, должна обеспечивать недосягание дымом верхней границы двери во время эвакуации людей. вычисляется по следующей формуле:

G = F(ΔP/S) 0,5 , где

F - площадь проходного сечения клапана, м 2 ;

ΔP - перепад давления на закрытом клапане, Па;

S - удельное сопротивление газопроницания клапана, м 3 /кг.

Минимально S должно составлять 1,6·10 3 м 3 /кг.

Оборудование

Оборудование для совершения вентиляции должно соответствовать тем условиям, в которых ему, вероятно, придется работать.

Воздуховоды должны быть изготовлены из негорючих материалов, способных выдерживать перегревы длительное время. Так как по ним будут транспортироваться ядовитые газы, пары, образовывающиеся в результате горения, на стыках отводящих каналов не должно быть неплотных соединений.

Вентиляторы должны выдерживать высокие температуры в течение длительного времени. Исходя из расчетных данных, лопасти и системы оборудования должны работать не менее полчаса при температуре воздуха от 300 до 600°С. Они отводят тепло и создают необходимую тягу для притока кислорода внутри строения. Размещение вентиляторов допустимо на крыше или стенах дома отдельно от других подобных конструкций. При подаче воздуха со скоростью не более 1 м/с создается оптимальная характеристика шума. Приточная противодымная вентиляция ВКОП1 чаще всего применяется в нашей стране при проектировке подобных систем. Вентиляторы чаще всего оснащены антивзрывной технологией. Чтобы не возникло аварийных ситуаций из-за попадания внутрь системы посторонних предметов, каналы защищены специальными решетками или жалюзи. Они могут быть выполнены из алюминия или прозрачного поликарбоната, быть однослойными или двуслойными.

Если вентилятор располагается на фасаде здания, существует возможность окрасить решетку и сделать оборудование более незаметным. Современные производители настенных разновидностей вентиляторов предусматривают малую утопленность оборудования в основание стены. Это позволяет максимально незаметно интегрировать их в поверхность стены здания. Это сохраняет впечатление закрытого внешнего вида. При монтаже вентилятора на крыше не так важен его внешний вид, как его приспособленность к условиям окружающей среды. На качестве элементов системы не следует экономить.

Клапаны

Система отвода продуктов горения обязательно содержит такой элемент, как клапан приточной противодымной вентиляции. Он бывает таких разновидностей:

• нормально открытый;
• нормально закрытый;
• двойного действия;
• дымовой.

Нормируемое предельное состояние клапана обозначается буквами, а цифрами - предельное время в минутах, за которое это состояние будет достигнуто.

Существует два типа предельных состояний для подобных элементов системы. Е - потеря плотности, I - потеря способности теплоизоляции. Если в техпаспорте стоит обозначение EI 60, то это должно трактоваться как достижение предельной границы огнеупорности до 60 мин. Причем такое состояние будет наблюдаться по обоим признакам, не зависимо от того, какой из них раньше проявится.

Режим испытаний для каждого типа клапана производится в своих определенных условиях. Для применения каждого устройства существует ряд правил и норм. Без них нельзя устанавливать каждый экземпляр в существующие условия сооружения.

В приточной вентиляции применяют дымовые клапаны, которые в нормальных условиях находятся в закрытом состоянии. При возникновении пожара они открываются, но только в зонах задымления и высокой температуры. В остальных отсеках согласно расчетам они должны оставаться в закрытом положении.

Приточная противодымная вентиляция, устройство которой предполагает использование противодымных клапанов, управляет их заслонкой при помощи электропривода без реагирования на повышение температуры.

Они могут применяться совместно с системами пожаротушения и используются как во время возникновения чрезвычайной ситуации, так и после нее. На лестничных пролетах, в помещениях тамбуров и коридоров чаще применяют нормально закрытые клапаны. От дымовых они отличаются только областью применения и испытательными режимами, указанными в сертификатах.

Применение каждой разновидности клапана должно учитывать условия, в которых он будет функционировать.

Режим управления

Противодымная приточная вентиляция может управляться в автоматическом и дистанционном режимах. Автоматический режим срабатывает при обнаружении датчиками пожара в помещении. Дистанционная система срабатывает при нажатии кнопок в или у эвакуационных выходов с этажей.

Эти режимы выбираются, исходя из предположительных ситуаций возникновения пожара.

Совместимость системы с другими средствами пожаротушения также определяется условиями конкретно взятого строения. Разработчики системы прописывают различные возможные сценарии возникновения возгорания, а также способы его устранения.

Ознакомившись с устройством такой системы, как противодымная приточная вентиляция, можно сделать вывод, что от ее правильного устройства зависит не только сохранность имущества, но и жизнь людей, находящихся в помещении.

Smoke Exhaust Ventilation Systems

Keywords : smoke exhaust ventilation, fire safety

As the practice shows, compliance with fire safety requirements during the design of smoke exhaust ventilation systems is a difficult task that brings more questions than answers. The December ABOK workshop - “Smoke exhaust systems. Design concepts according to Construction Rules SP 7.13130 and SP 154.13130 and Special Technical Regulation STU with deviation from the current regulatory documents” - was held to help the designers in this complex issue. The event was attended by 150 specialists from 20 Russian cities and towns.

In this article the editorial staff answers to certain questions asked to B.B. Kolchev during the workshop.

Описание:

Как показывает практика выполнение требований пожарной безопасности при проектировании систем противодымной вентиляции - сложная в реализации задача, содержащая зачастую гораздо больше вопросов, чем ответов. Прошедший в декабре мастер-класс АВОК «Системы противодымной вентиляции. Проектные решения согласно СП 7.13130 и СП 154.13130 и СТУ с отступлениями от действующих нормативных документов» был призван помочь проектировщикам в этом непростом деле. В мероприятии приняли участие 150 специалистов из 20 городов России.

В рамках данного материала редакция приводит ответы на некоторые вопросы, заданные в ходе мастер-класса Б. Б. Колчеву.

Системы противодымной вентиляции

Время эвакуации людей из горящего здания профессионалы-пожарники исчисляют секундами. Огонь разгорается быстро, а дым – также очень серьезная опасность – распространяется еще быстрее. Именно дым и токсичные продукты горения и термического разложения, выделяющиеся при пожаре, представляют собой одну из главных причин гибели людей (до 80 % погибающих на пожарах). На решение этой проблемы направлена система дымоудаления – противодымная вентиляция, которая позволяет обеспечить безопасную эвакуацию людей. Как показывает практика, выполнение требований пожарной безопасности при проектировании систем противодымной вентиляции – сложная в реализации задача, содержащая зачастую гораздо больше вопросов, чем ответов. Прошедший в декабре мастер-класс АВОК «Системы противодымной вентиляции. Проектные решения согласно СП 7.13130 и СП 154.13130 и СТУ с отступлениями от действующих нормативных документов» был призван помочь проектировщикам в этом непростом деле. В мероприятии приняли участие 150 специалистов из 20 городов России.

Мастер-класс провели:

Доктор техн. наук, профессор, академик Национальной академии наук пожарной безопасности, член подкомитета НОП по вопросам пожарной безопасности, вице-президент по науке НПО «Пульс»

Начальник сектора огнестойкости инженерного оборудования и противодымной защиты зданий и сооружений отдела огнестойкости строительных конструкций и инженерного оборудования ФГБУ ВНИИПО МЧС России

В рамках данного материала редакция приводит ответы на некоторые вопросы, заданные в ходе мастер-класса Б.Б. Колчеву .

СП 154.13130.2013 «Встроенные подземные автостоянки. Требования пожарной безопасности»: «6.3.2. Для возмещения объемов удаляемых продуктов горения в нижние части защищаемых помещений необходимо предусматривать рассредоточенную подачу наружного воздуха: с расходом, обеспечивающим дисбаланс не более 30 %, на уровне не выше 1,2 м от уровня пола защищаемого помещения и со скоростью истечения не более 1,0 м/с».
Возможна ли в будущем корректировка данного пункта в сторону увеличения скорости истечения компенсационного воздуха до 5–6 м/с?

Подавая воздух с большой скоростью вблизи дымового слоя, вы инициируете процесс вовлечения дымового слоя в воздушную струю, тем самым вызывая перемешивание такой струи, что негативно сказывается на стратификации дымового и воздушных слоев. За рубежом данное требование изложено несколько иначе, оно регламентирует скорость 1 м/с в случае, если точка подачи близка к дымовому слою и находится на расстоянии менее 1 м от нижней границы дымового слоя. Если вы понижаете точку подачи такого воздухоприточного устройства, скорость в принципе не ограничивается.

Мы (ВНИИПО) подали предложение по внесению таких уточнений в СП 154.13130.2013. Скажу честно, пока коллеги не очень активно отреагировали.

СП 154.13130.2013 «Встроенные подземные автостоянки. Требования пожарной безопасности»: «6.3.3. Все системы приточно-вытяжной противодымной вентиляции следует предусматривать с механическим побуждением тяги».
Есть ли возможность применения естественной вентиляции для компенсации дымоудаления автостоянки? Будет ли данное решение зафиксировано в нормативном документе?

Если по поводу вытяжных систем вопросов, в общем, не возникает, они действительно в 99 % случаев с механическим побуждением тяги, то что касается компенсации, например за счет автоматически открываемых дверей наружных въездов, почему бы и нет? Достаточно рациональный экономичный вариант, однако формально запрещенный текущим СП 154.13130.2013. Здесь проектировщику придется творчески подойти к данному вопросу. Системы с естественным побуждением тяги – это системы, работающие за счет гравитационного перепада давления, вызванного разницей температур и толщиной дымового слоя. Система, которая обеспечивает компенсацию через открытые ворота наружных въездов по сути своей и по физическому смыслу является системой с механическим побуждением тяги, поскольку она работает за счет системы вытяжной противодымной вентиляции, которая создает разрежение в помещении. Да, сама система не содержит вентиляторов, но тем не менее назвать ее классической системой с естественным побуждением тяги нельзя.

Тамбур-шлюзы лестничной клетки типа Н3 с подпором воздуха. Возможно ли осуществлять с помощью клапана избыточного давления (КИД) сброс избыточного давления в объем лестничной клетки?

Формально использование КИДов, не обеспечивающих требуемый предел огнестойкости заполнения проема, не допускается. Не исключено, что производители уже нарабатывают или наработали какие-то изделия, однако нам (ВНИИПО) это не известно. Если КИД будет обеспечивать необходимый предел огнестойкости заполнения проема, то никаких проблем нет.

Есть перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации. Такой элемент в этом перечне не присутствует. Есть понятие добровольной сертификации. В добровольной сертификации есть процедура сертификации на соответствие требованиям технических условий на изделие. Процедура следующая. Пишется и утверждается методика испытаний, в ТУ на изделие указывается, что изделие соответствует требованиям данной методики, производится сертификация (огневые испытания) данного изделия по этой методике, выписывается сертификат соответствия. Скорее всего, в ближайшее время КИД появится в перечне продукции, подлежащей обязательной сертификации, так же как мягкая вставка и, возможно, решетка.

Многоэтажные здания с многоуровневыми парковками. Вопрос по шахтам лифтов для перевозки пожарных подразделений, опускающимся в подземные этажи: возможно ли осуществлять подпор воздуха в шахту лифта одной системой в верхнюю или нижнюю зоны? Или нужно предусмотреть две системы, отдельно в верхнюю и отдельно в нижнюю зоны?

Одну систему можно сделать, если у вас лифтовый холл будет на основном посадочном этаже. Поскольку дверь кабины лифта будет открыта, воздух сбросится в лифтовый холл, но будет «заперт» закрытыми дверями лифтового холла. Тем самым, подав воздух только в одну часть лифтовой шахты, вы гарантированно обеспечите создание избыточного давления в нижней части. Если шахта лифта не имеет лифтового холла на основном посадочном этаже, норма не обязывает делать раздельные системы, но делаете это вы здесь на свой страх и риск. Если вы считаете, что соотношение (габариты) кабины и шахты таково, что избыточное давление у вас обеспечится на отрицательных этажах, делайте одну систему. Если же говорить о позиции ВНИИПО, то мы считаем, что необходимо делать две системы, и это указано в методических рекомендациях института. Но нормативно четкого требования нет. Есть требования по обеспечению избыточного давления, как это сделать, нормы не регламентируют.

Возможно ли для защиты коридоров жилой и общественной частей (встроенно-пристроеные помещения) жилого здания в пределах одного пожарного отсека устройство общих систем вытяжной и приточной противодымной вентиляции?

Для помещений нельзя. Для коридоров можно предусматривать.

Для ряда зданий, в том числе высотных, разрабатываются СТУ по противопожарной защите. В преамбуле обычно пишут о необходимости соответствия проектных решений СП 7.13130. Далее идут конкретные требования к различным инженерным системам, в том числе перечисляются системы противодымной защиты с конкретизацией по данному зданию. Нужно ли учитывать только эти мероприятия или все должно соответствовать СП 7.13130? Если должно соответствовать, то зачем разрабатывать СТУ или можно после утверждения предусматривать только прописанные требования?

Не раз наблюдал следующее в СТУ: в преамбуле СТУ стоит, что системы необходимо запроектировать в соответствии с СП 7.13130, а дальше идет конкретизация этих решений, зачастую с ошибками написанная, по сути, противоречащая СП 7.13130. Такая конструкция документа совершенно неправильна. Разработчикам СТУ имеет смысл либо в преамбуле не писать, что системы должны соответствовать СП 7.13130, а только устанавливать свои требования, но при этом подробно прописывать весь набор мероприятий, либо надо писать, что системы должны соответствовать требованиям СП 7.13130 в части, не противоречащей положениям СТУ.

Имея определенный опыт, я знаю, что при написании СТУ очень часто идет общение проектировщика с разработчиками СТУ. На этапе проработки данных вопросов обращайте, пожалуйста, внимание на содержание документа, не надо его воспринимать как данность. Разработчики СТУ тоже люди, тоже могут ошибаться и не так детально владеть вопросами противодымной защиты, как вы.

Можно ли использовать объем теплого чердака для объединения вентиляционных каналов двух и более пожарных отсеков по высоте жилого дома перед выбросом наружу?

Возможно ли объединение систем вытяжной противодымной вентиляции из коридоров надземных, цокольных и подземных этажей?

Если подземные, цокольные и надземные этажи находятся в одном пожарном отсеке, то коридоры можно защищать общими системами.

Какие системы нагрева воздуха допускаются в самом помещении безопасной зоны?

Способ обработки воздуха не регламентирован. Можно ставить и электрические конвекторы, хотя они достаточно пожароопасны. Нормы пока не ограничивают способ обработки воздуха с целью его подогрева.

Какие минимальные расстояния между решеткой вытяжной противодымной вентиляции и решеткой притока на компенсацию нужно обеспечивать?

Вопрос достаточно серьезный. Данных по минимальным расстояниям на данный момент времени нет. В ближайшее время требования будут установлены. Минимально для коридоров должно быть порядка 2 м по высоте.

Как вы относитесь к противодымной защите для автостоянок с использованием систем струйной вентиляции?

Сейчас данный вопрос достаточно активно обсуждается и зарубежными поставщиками оборудования, и нашими компаниями. В НОСТРОЙ возник даже некий методический документ, который практически готов к утверждению, позволяющий запроектировать и построить систему с использованием струйной вентиляции. Я видел несколько объектов за рубежом, был на натурных испытаниях. Если говорить о позиции ВНИИПО, то она скорее нейтральная, в сторону отрицательного отношения к такой системе. Но тем не менее такая система в Европе применяется, и, думаю, она достаточно быстро появится на территории Российской Федерации, благодаря усилиям поставщиков такого оборудования. При выборе такой системы прошу вас очень аккуратно относиться к экономической эффективности данного решения. Первичный положительный экономический эффект достаточно быстро сводится на ноль при последующей проработке вопроса.

Нормативно пока данная система нелегитимна, но это не значит, что ее нельзя применять. Есть порядок разработки СТУ. Есть организации, которые достаточно стабильно отрабатывают такие способы наработки нормативных документов. Легализовать такую систему достаточно несложно. Это вопрос максимум 2–3 месяцев, что в рамках проектирования, конечно, занимает определенный срок, но он не очень велик.