Воздуховоды дымоудаления – как это работает? Сравнительный анализ систем дымоудаления Допустимые к применению классы воздушных каналов

Используются для быстрого удаления продуктов горения из помещений, обеспечения возможности эффективного пожаротушения и освобождения путей эвакуации для вывода людей.

Такие задачи отличаются высокой ответственностью, так как на кону стоит жизнь людей, сохранность ценного имущества или оборудования. Поэтому требования к воздушным каналам, по которым производится вытяжка дыма и газов, образовавшихся при пожаре, достаточно строгие. Оборудование должно обеспечить полноценное выполнение своих функций, исключить возможность отказов или несрабатывания. Качество, характеристики или прочие параметры систем дымоудаления регламентируются СНиП, поскольку условия работы требуют жесткого нормирования всех элементов и узлов.

К которой относятся средства дымоудаления, выполняет ответственную и жизненно важную роль. Условия эксплуатации воздуховодов дымоудаления отличаются сложностью и обилием негативно воздействующих факторов:

Высокая температура
Наличие агрессивных продуктов горения

Дополнительным фактором, оказывающим отрицательное воздействие на работоспособность системы, является низкая загруженность – большую часть времени воздуховод противопожарный простаивает, что создает возможности появления посторонних объектов внутри каналов. Для эффективного удаления, перераспределения или отсечки потоков используются специализированные воздуховоды, материал и покрытие которых обеспечивают заданную работоспособность при высокой температуре (определяемую СНиП огнестойкость).

С точки зрения конструкции, воздуховоды дымоудаления ни чем не отличаются от обычных вентиляционных каналов, но сложные и жесткие условия эксплуатации выдвигают повышенные требования к уровню герметичности – все каналы монтируются в исполнении «П» (плотное) или «Н» (нормальное) – для зданий с низким уровнем пожарной опасности или малой возможностью задымления.

Кроме того, с учетом ответственности и сложности условий работы системы, повышены требования к материалу – используются сварные воздуховоды из оцинкованной или из малоуглеродистой стали толщиной от 0,9 до 3 мм (толщина принимается исходя из условий сварных работ).

Воздуховоды из черной стали имеют специальное покрытие, выполняющее функции защиты от коррозии и повышающее устойчивость материала при воздействиях высокой температуры (огнезащита). Сварка осуществляется электроконтактным способом, воздуховоды из углеродистой стали являются наиболее пригодными к такому способу соединения материала и обеспечивают наибольшую плотность . Соединение деталей между собой осуществляется при помощи фланцев.

Мнение эксперта

Инженер теплоснабжения и вентиляции РСВ

Федоров Максим Олегович

Внимание! Для помещений с низкой степенью пожарной опасности могут применяться каналы из оцинкованной стали с фальцевым соединением.

Виды и характеристики

По форме сечения бывают:

Круглые. Представляют собой трубу круглого сечения. Считаются более эффективными и экономичными, обеспечивают более плотный монтаж. Согласно СНиП, при выполнении проектных работ следует прежде всего рассматривать именно круглые типы каналов.
Прямоугольные. Менее экономичны, обладают низкими аэродинамическими показателями и более высоким уровнем шума. При этом, зрительно выглядят более компактными, удачнее вписываются в объем помещений или коридоров.

Наиболее распространены воздуховоды из черной стали – при наличии всех нужных характеристик они дешевле, что немаловажный аргумент в условиях крупного промышленного предприятия. Кроме того, условия эксплуатации систем дымозащиты, чаще всего, не предполагают постоянного функционирования. Воздуховоды из углеродистой стали, обладая высокой прочностью сварного соединения, способны обеспечить нужную плотность канала дымоотведения, что позволяет исключить утечки продуктов горения.

Огнезащита – покрытие, снижающее разрушающее воздействие высоких температур на материал. Согласно требованиям СНиП, поверхность воздуховодов должна иметь покрытие, стойкое к транспортируемой среде.

При пожаре температуры выводимых газов могут достигать высоких значений, поэтому условием для эксплуатации каналов, проектируемых для помещений с высокой степенью пожарной опасности, является способность выдержать температуру 600°С в течение 0,75 часа (45 минут). Помимо покрытия, используются различные материалы, укладываемые с наружной стороны короба, которые защищают материал от внешних агрессивных воздействий. определяется уровнем опасности помещения, а также составом горючих веществ, присутствующих поблизости.

Фасонные изделия

Фасонные изделия для воздуховодов дымоудаления выполняют те же функции, что и для всех обычных систем – обеспечивают возможность соединения, изменения направления и разветвления вентиляционных каналов. Применяются следующие элементы:

Отвод. Осуществляет изменение направления канала. Может быть выполнен в нескольких вариантах, от 15° до 90°.
Заглушка. Герметично закрывает торцевую часть канала.
Тройник. Элемент для присоединения одного воздуховода к другому. Устанавливается в разрыв канала, имеются варианты соединения прямоугольных с круглыми или прямоугольными же линиями во всех вариантах.
Переход. Осуществляет продольное соединение каналов, имеющих разный диаметр или размеры сторон.
Крестовина. Объединяет поперечные нитки воздуховодов в одну сеть.
Утка. Элемент, соединяющий каналы, не совпадающие между собой по продольной оси. В основном, изготавливается на заказ, поскольку предусмотреть заранее все возможные варианты соединения невозможно.

Все фасонные элементы выполняются как в круглом, так и в прямоугольном исполнении (или в сочетании одного с другим). Для систем дымоудаления фасонные элементы подчиняются тем же требованиям, что и прямые воздуховоды – по материалу и способу изготовления и наличию защитного покрытия. Соединения элементов выполняются с повышенной степенью плотности, для чего используется специальный огнестойкий герметик.

Воздуховоды дымоудаления являются одним из наиболее ответственных элементов . Сложные условия работы, высокие температуры и агрессивное воздействие продуктов горения способны быстро вывести из строя неподходящее оборудование. Кроме того, большую часть времени оборудование простаивает, что может негативным образом отразиться на его работе в критических ситуациях. Высокие технические требования и большая ответственность системы требуют точного расчета, правильного выбора и неукоснительного выполнения требований СНиП в отношении всех параметров воздуховодов систем дымоудаления.

Как это работает?

Воздуховоды являются важнейшим элементом приточно-вытяжной системы дымоудаления. Работа такой системы, как правило, происходит в достаточно жестких и экстремальных условиях, под воздействием газов, температура которых достигает 400С°. Кроме того, химический состав удаляемых воздушных масс может быть достаточно агрессивным. Именно поэтому требования к воздуховодам дымоудаления нормированы.

Воздуховоды для систем дымоотведения представляют собой металлические короба, прямоугольного или круглого сечения, которые монтируются как в стенах зданий, так и по наружным поверхностям стен сооружений. Секции этих изделий могут иметь два типа соединения: сварное или фальцевое.

Сварное соединение воздуховодов регламентируется требованиями СНиП 2.04.05–91, СНиП 3.05.01–85, а также нормативами ВСН 353–86.

В качестве материала воздухопроводов используется малоуглеродистая и оцинкованная сталь. В соответствии с ГОСТ 19904–90, толщина стенки воздухоотвода из холоднокатаной стали должна составлять 1,0 — 1,4 мм, воздушных каналов из горячекатаной листовой стали 1,5–2,0 мм. В некоторых случаях толщина воздуховодов дымоудаления может составлять до 3 мм.

Допустимые к применению классы воздушных каналов

Наиболее подходящие для организации системы дымоотведения промышленных, гражданских и административных зданий воздуховоды, производятся с маркировкой «Н» и «П», т.е. нормальные или плотные.
Воздуховоды класса «Н», согласно СНиП, допускаются к применению в помещениях с минимальным уровнем пожарной опасности, имеющих категории «В» и «Г». В воздухопроводах класса «Н» допускается минимальная утечка воздушных смесей при транспортировке.
Воздухопроводы класса «П» обладают высокой надежностью соединений и плотным герметичным замком. Согласно требованиям СНиП, такие элементы для транспортировки воздушных масс могут применяться в помещениях класса «А» и «Б», т.е. с повышенной взрывоопасностью и выделением в воздух горючей пыли, воспламеняющейся при температурах +28С°.

Огнезащита воздушных каналов

Огнестойкость воздуховодов дымоудаления также жестко нормирована. Она должна составлять не менее 120 минут при температуре транспортирующихся газов 400С° . Обеспечения огнезащиты воздуховодов обеспечивается нанесением на их поверхность специальных смесей и составов, а также огнеупорных рулонных материалов.

На сегодняшний день существует несколько способов создания защиты шахт и каналов систем дымоотведения от термического и химического воздействия.

Монтажные системы термической защиты устанавливаются на воздуховоды при помощи клеящих составов и специальных креплений.
Огнестойкие смеси, представленные специальными составами штукатурки, которая эффективно покрывает все элементы воздуховодов и фасонных изделий.
Термоустойчивые рулонные материалы.
Обмазочные гели и специальные составы с добавлением пенообразователя.

Важно:
На современном строительном рынке не так давно появилась огнезащитная краска Pirex, которая эффективно защитит воздухоотводы от прогорания в течение часа, при температуре газов до 120С°.

Одним из наиболее распространенных материалов для создания термического барьера воздухопроводов дымоотведения, является огнезащита «Изовент», которая представляет собой высококачественное рулонное покрытие из базальтового волокна, покрытого фольгой. К основным преимуществам этого материала можно отнести:

Низкая стоимость.
Простота монтажа.
Возможность чистки.
Возможность эксплуатации во влажных помещениях.

Монтаж огнезащиты «Изовент» к воздухоотводам производится посредством нанесения, специально разработанного клеевого состава на изделие и фиксации на нем при помощи обычной проволоки.

Этапы проведения работ по огнезащите

Все работы по термической защите воздухопроводов системы дымоотведения, условно можно разделить на несколько этапов:

Разработка проекта с полным перечнем мероприятий.
Согласование проектной документации с органами пожарного надзора.
Получение экспертного заключения на проведения работ.
Огнезащита воздушных каналов.

После выполнения работ, компания подрядчик должна выдать заказчику акт, с подписями представителей пожарного надзора на соответствие нормативным документам и техническим условиям.

Еще один способ защиты воздуховодов смотрите на видео:

Особенности монтажа воздушных каналов

От качества монтажа воздуховодов напрямую зависит работа системы дымозащиты. Монтаж воздуховодов дымоудаления производится с помощью подставок, подвесов и других крепежных элементов, которые указаны в проектной документации.

Все крепления изготавливаются из стали. Требований к обработке огнеупорными составами крепежных элементов не существует, но покрывать эти изделия огнезащитой имеет смысл, так как прогорание крепления воздуховода неминуемо приведет к обрушению всей системы дымоотведения.

Между собой воздухоотводы дымозащиты круглого сечения соединяются с помощью фланцев, изготовленных из стальной полосы, а прямоугольного сечения – из шины.
При монтаже шахт и каналов все фланцевые соединения уплотняются асбестовым шнуром, чтобы при затягивании гаек, между фланцами не осталось щелей.
Крепления горизонтальных участков воздушных каналов устанавливаются на расстоянии друг от друга не более 6 м. Крепления вертикальных участков воздуховодов делается на расстоянии друг от друга не более 4 м.

После окончания монтажа каналов системы дымоотведения, производится установка оборудования и обработка воздухопроводов огнестойкой смесью.

Совет:
Воздухопроводы систем дымоотведения являются основными конструкциями, обеспечивающими безопасность жизни и здоровью людей при возникновении пожара, не давая им задохнуться продуктами горения. Именно поэтому монтажом и огнезащитой воздуховодов должны заниматься только профессионалы, имеющие на это все разрешительные документы.

В этой статье мы опишем о конструктивных особенностях данных систем и кратко коснемся темы требований пожарной безопасности применительно к ним.

Приточно-вытяжные системы дымоудаления.

Воздуховоды являются частью приточно-вытяжной системы дымоудаления и представляют собой совокупность вентиляционных труб. Через них происходит удаление дыма и вредных химических соединений продуктов сгорания, возникающих при пожаре из помещений здания, что позволяет произвести эвакуацию людей из помещения с очагом возгорания.
Системы дымоудаления применяются как жилых, так и в производственных зданиях.

Находясь в помещении с очагом возгорания воздуховоды находятся в экстремальных условиях. На них воздействуют высокие температуры, достигающие 400 0 С и химически агрессивный состав удаляемых продуктов сгорания. Все вышеизложенное может привести к деформации, нарушению целостности, корпуса воздуховода. Нарушение целостности, в свою очередь, может привести к быстрому распространению пламени в соседние помещения и сделает малоэффективным удаление дыма и продуктов горения.

В связи с чем нормируются требования к огнестойкости воздуховодов. При температуре удаляемых продуктов горения 400 0 С предел огнестойкости воздуховода должен составлять не менее 120 минут.

Что из себя представляют стальные воздуховоды?

Воздуховоды производятся в виде металлических коробов прямоугольного или круглого сечения.

Монтаж воздуховодов производится как внутри стен зданий, так и по внешним поверхностям стен и межэтажных перекрытий. Секции воздуховодов соединяют используя два вида соединений - сварные или фальцевые. Регламентирующими документами для сварных соединений являются СНиП 2.04.05–91, СНиП 3.05.01–85 и нормативы ВСН 353–86

Для изготовления воздуховодов применяют малоуглеродистую или оцинкованную сталь.

При производстве воздуховодов дымоудаления учитывают, что толщина стенки воздуховода должна составлять:

Для воздуховодов из холоднокатаной стали 1,0 - 1,4 мм.
Для воздуховодов из горячекатаной листовой стали 1,5–2,0 мм.

Классы воздушных каналов.

Существуют следующие классы воздушных каналов: Н (нормальные) и П (плотные). Данные каналы применяют в системах дымоудаления гражданско-административных зданий и промышленных предприятий.

Применение воздуховодов класса Н допускается в помещениях класса пожарной опасности В и Г.
Использование воздуховодов класса П - в помещениях класса пожарной опасности А и В. Использование этих воздуховодов предполагается в помещениях с повышенной взрывоопасностью, выделением в воздух взрывоопасной пыли воспламеняющейся при температурах +28С°. Конструктивно воздуховоды класса П в местах соединений обладают высокой надежностью и имеют плотный герметичный замок.

Огнезащита систем вентиляции и дымоудаления.

Огнезащитное покрытие используется для предотвращения попадания огня в вентиляционную систему и последующего распространения продуктов горения по зданию.

Вентиляция, опутывающая любое здание (от маленькой квартиры до огромного завода), может за считанные минуты распространить продукты горения, усугубив ситуацию. Для помощи в локализации очага возгорания используют огнезащитные системы воздуховодов.

Какие помещения в первую очередь нуждаются в защите?

Помещения, в которых обязательно нужна установка огнезащиты воздуховодов это, в первую очередь:

Склады горюче-смазочных и легковоспламеняемых материалов.
Места большого скопления людей: офисные здания, бизнес-центры, жилые многоквартирные дома, торговые центры.
Здания с высокими температурами: бани, сауны, котельные.

Вентиляционная система, проводящая воздух через этажи, имеет несколько отсеков с клапанами и обитые противопожарными материалами. Таким образом, достигается изоляция каждого отдельного помещения.

Покрывать изоляционными материалами требуется трубы вентиляции, систем кондиционирования и дымоудаления . Последние сделаны для выведения дыма из здания, поэтому они нуждаются в повышенной защите.

Зачем нужна огнезащита воздуховодов?

Согласно статистике, во время пожара наибольший вред для людей наносится дымом, а не огнём.

Поскольку кондиционирование и вентилирование это неотъемлемая часть любого помещения, они становятся крайне опасны во время пожара, так как быстро распространяют дым. Противопожарная защита воздуходувов призвана в первую очередь оттянуть время попадания продуктов горения в вентиляцию.

Вторая её цель – изолирование огня, чтобы тот «задохнулся», не получая необходимого кислорода. Третья – дымоудаление, вывод горючих газов из помещения.

Материал, покрывающий вентиляционные каналы снаружи, во время чрезмерного нагревания вспенивается, тем самым создавая дополнительную теплоизоляцию. Распространена огнезащитная штукатурка, пропитка для тканевых покрытий, специальная краска. Эти материалы предназначены, чтобы защитить от огня отделочные материалы, которые, как правило, легко воспламеняются и выделяют ядовитый дым.

Правила и нормы эксплуатации огнезащиты воздуховодов

Свод правил, установленный законодательным актом СП 7.13130 от 2013 года по технике противопожарной безопасности, регламентирует действия по установке вентиляционных, обогревательных и кондиционных систем.

При прокладке вентиляционных систем допускается применение исключительно негорючих изоляционных и облицовочных материалов «А» класса. Внутри одного пожарного отсека можно использовать трудновоспламеняемые материалы «В» класса. «В1» — полуогнестойкие материалы разрешаются к использованию в воздуховодах, которые не проходят:

сквозь потолки (в том числе подвесные) и стены;
в коридорах и путях эвакуации.

По данным правилам система вентиляции помимо огнезащитного покрытия должна иметь: воздушные затворы, противопожарные клапаны. Согласно техническим нормативам противопожарной безопасности, огнезащита должна выдержать нагревание в течение времени эвакуации. Для каждого отдельного случая рассчитывается определенный интервал времени.

Материалы должны быть сертифицированы согласно нормам предела огнестойкости. Огнестойкость конструкции определяется временем от начала чрезмерного нагревания до момента разрушения поверхности. Материал для огнезащиты должен выдерживать температуру до 1000º, учитывая среднюю температуру пожара в помещении 850º.

Использование листовых перлитофосфогелевых, асбестоцементных, гипсоволоконных, гипсокартонных, базальтовых плит, специального напыления и огнезащитного лакокрасочного покрытия увеличивает время предельной огнестойкости до 240 минут. По нормативам это время не может быть меньше 150 минут.

Способы и материалы для защиты

Теперь разберемся с тем, какие средства могут применяться для огнезащиты:

Базальтовая защита.
Огнезащитная краска.
Напыляемый материал.

Ниже рассмотрим каждый вариант подробнее.

Бальзатовая огнезащита воздуховодов

Базальт – вещество вулканического происхождения, включающее в себя примеси железа, кальция, магния и 47% диоксида кремния. Именно благодаря кремнезёму базальт повсеместно используется в качестве огнезащиты. При воздействии высоких температур, материал не теряет свою форму, свойства твёрдого тела и не выделяет опасных веществ.

Базальтовое волокно, которым изолируют трубы от пожаров, создаётся из оригинальной породы без участия посторонних добавок, уменьшающих его природные свойства.

Наиболее популярными и надёжными считаются бренды:

Rockwool (Wired Mat) . Гидрофобизированные теплоизолирующие плиты, легкие и жесткие, выпускаются в рулонах. Размер 1 рулона: 800х600х50 мм.
Pro- Vent . Размеры рулона: 10000х1000-1200х20-80. Имеются варианты односторонней обкладки: фольга, армированная фольга, стеклянная, базальтовая, кремниевая ткань, металлическая сетка.
ТИЗОЛ. Размеры рулона: 1000-1200х500-600х40-200. Кашированные стеклохолстом и фольгой. Цена в среднем от 326 руб/ м².
Бизон. Размер рулона: 6000х1000х20-80. Материал может быть облицован базальтом, кремнием, стеклом, алюминиевой фольгой, металлической сеткой. Цена от 200 руб/м².
МБФ. Максимальная длина рулона 31000х1000-1500х5-20. Материал имеет фольгированное покрытие. Цена от 320 руб/м².

Плюсы применения базальтовой огнезащиты:

сравнительная дешевизна;
высокая степень защиты;
нетоксичность;
негорючесть.

Основной минус – требование дополнительного крепежа . Как правило, для этого используются металлические скобы, которые разрушаются при высоких температурах, от чего изоляция просто спадает с вентканала. Надежнее всего клеить рулоны базальтовой защиты на огнестойкие клеевые составы.

Среди других минусов: сравнительная трудность монтажа, утяжеление конструкции.

Монтаж производится в несколько этапов:

Подготовка поверхности. Зачистка, выравнивание, сушка, удаление ржавчины, неровностей.
Нанесение клеевого вещества. Одного слоя достаточно для огнестойкости в 30-150 минут, для большей нужен второй слой.
Наклеивается материал полосами. Расход материала на 1 м² составляет 1.1 м². При монтаже двойной защиты, слои идут со смещением стыков относительно друг друга и расход составляет 2.05 м².
Если не используется клей, то рулон разматывается по всей поверхности трубы и закрепляется металлическими скобами.

У базальтовых рулонов предел огнестойкости составляет 180 минут при толщине в 70 мм. Чем больше толщина, тем выше защита, и наоборот. Варианты с фольгой повышают сопротивляемость энергии тепла. Применение совместно с краской или напылителями обеспечивает комплексную и наиболее надежную защита .

Применение рулонной базальтовой огнезащиты (видео)

Огнезащитная краска

Во время сильного нагревания, при воздействиях температуры в районе 100º, такая краска вспенивается, образуя новые слои углеродной защиты от огня и дополнительную теплоизоляцию.

Результат применения огнезащитной краски для дерева (видео)

Напыляемый огнезащитный материал

Состав, наносимый методом напыления для огнезащиты поверхности. Он создаётся из минеральных микроволокнистых веществ, неорганического связующего и добавок с очень большим пределом огнестойкости (2-3 часа).

Известные марки: