- Эвакуационные пути.
- Холлы.
- Лестничные клетки и шахты.
- Безопасные зоны.
На сегодняшний день это важная составляющая инженерных конструкций высотных зданий, торговых центров в несколько этажей, различных комплексов, подземных сооружений и т.д. Механическая вентиляция устанавливается на таких многочисленных участках объекта, как:
- Эвакуационные пути.
- Холлы.
- Лестничные клетки и шахты.
- Безопасные зоны.
В отличие от прошлых публикаций, где были описаны варианты расчётов, уже реализованные в программе, в данной статье мы выносим на обсуждение коллег наше предложение по дальнейшему развитию возможностей программы.
В предыдущих статьях мы говорили о вытяжной противодымной вентиляции. Сегодня хотелось бы обратиться к приточной противодымной вентиляции, а именно — к подпору в шахту лифта. В настоящее время программа «КВМ-Дым» позволяет рассчитать параметры систем подпора (количество подаваемого воздуха и напор вентилятора) в лифтовые шахты для вариантов конструктива, описанных в «Методике» ВНИИПО. В этой статье мы выносим на обсуждение коллег наше предложение по дальнейшему развитию возможностей программы.
В предыдущих статьях мы говорили о вытяжной противодымной вентиляции. Сегодня хотелось бы обратиться к приточной противодымной вентиляции, а именно — к подпору в шахту лифта. В настоящее время программа «КВМДым» позволяет рассчитать параметры систем подпора (количество подаваемого воздуха и напор вентилятора) в лифтовые шахты для вариантов конструктива, описанных в «Методике».
В отличие от прошлых публикаций, где были описаны варианты расчётов, уже реализованные в программе, в данной статье мы выносим на обсуждение коллег наше предложение по дальнейшему развитию возможностей программы.
В «Методике» приведены зависимости, используя которые возможно рассчитать величины давления воздуха и его количества, необходимые для подачи в лифтовые шахты надземной части здания, с учётом различного конструктивного исполнения шахт. Величины давления и количества воздуха для лифтовых шахт подземной части здания описывает приведённый в «Методике» ряд зависимостей.
Вернёмся к вопросам пользователей. Формулировка «…должны быть распределены в произвольном порядке…» — один из таких вопросов. В ответ на него мы решили попытаться определить соотношение количества воздуха, подаваемого в надземную и подземную части шахты математическим путём.
На рис. 1 схематически изображена защищаемая лифтовая шахта с лифтовой кабиной, остановленной на основном посадочном (первом) этаже. Преобразовав зависимости, позволяющие рассчитать величину давления в лифтовой части соответствующего этажа для надземной и подземной частей здания, получаем систему из двух уравнений. Эта система соответствует конструкции шахты лифта с выгороженным лифтовым холлом на первом этаже:
Решим эту систему уравнений и определим величину давления в шахте и соотношение расходов воздуха, приходящего к лифтовой кабине со стороны надземной и со стороны подземной частей защищаемой лифтовой шахты. Далее, используя уже имеющиеся в программе «КВМ-Дым» возможности, посчитаем суммарный расход воздуха, который необходимо подавать в верхнюю и нижнюю части шахты с учётом утечек через закрытые двери надземных и подземных этажей лифтовой шахты.
Таким образом, мы сможем определить производительность системы подпора в нижнюю часть защищаемой шахты, а также в верхнюю её часть, и исключить вопросы пользователей, связанные с распределением расхода между точками подачи воздуха.
Рассмотрев иную конфигурацию, без выгороженного на первом этаже лифтового холла, можем записать следующую, соответствующую этому варианту, систему уравнений:
Решив её и дополнив расчётными величинами расходов из программы «КВМДым», также получим искомое соотношение расходов необходимого для подачи воздуха.
Так, рассчитав для примера шахту здания, имеющего 16 надземных и два подземных этажа, получили количество воздуха, необходимого для подачи в верхнюю часть защищаемой лифтовой шахты, равное 22800 м³/ч, и в нижнюю часть — равное 11100 м³/ч.
Мы будем рады обсудить с коллегами корректность наших рассуждений и выводов и в дальнейшем ввести возможность решения данной задачи в программу в рамках её дальнейшего развития.
Подача воздуха для подпора в этом случае выглядит так: клапан в верхней части лестничной клетки, установка на кровле.
Просто выполняем требования ГОСТа перегоняем лифт на нужный этаж, открываем двери.
На примыкающем этаже открываем дверь лифта, для этого нужен треугольный ключ, или, на крайний случай, комбинированные плоскогубцы. Стрелкой показан замок ручного открытия дверей лифта.
Измеряем подпор. По результатам замера уплотняем или разуплотняем лифтовую шахту или вентиляционную сеть.
Собственно всё. Ввиду наглядности замеров давления, сложности скрываются в деталях.
Рш.лi — давление в шахте лифта на уровне произвольного этажа, Па.
Гидравлическое сопротивление шахты лифта на несколько порядков меньше гидравлического сопротивления лестничной клетки. Это обстоятельство
позволяет пренебречь потерями давления по высоте шахты лифта и считать, что оно не изменяется:
где Рш.л1 — давление в шахте лифта на уровне первого этажа, Па;
Рш.лi — давление в шахте лифта на уровне произвольного этажа, Па.
Расход воздуха, который необходимо подать в шахту лифта для создания в ней подпора воздуха при пожаре, равен сумме расходов воздуха, уходящего
через щель между кабиной и шахтой на первом этаже, и расходов воздуха, фильтрующегося через щели закрытых дверей на втором и вышележащих этажах:
где Gш.л1 — расход воздуха, уходящего через щель между кабиной и шахтой лифта на первом этаже,кг/с; Gш.лi — расход воздуха, фильтрующегося через
щели закрытых дверей на втором и вышележащих этажах, кг/с.
Рис. 14. Схема расчета вентилятора подпора в шахту лифта
Давление в шахте лифта на уровне первого этажа, согласно СНиП 2.04.05, должно быть на 20 Па выше давления на наветренном фасаде на уровне первого этажа:
Расход воздуха, уходящего через щель между кабиной и шахтой лифта на первом этаже, определяется так:
где μ = 0,64 — коэффициент расхода щели между кабиной и шахтой лифта;
δ — ширина щели между кабиной и шахтой лифта (для пассажирских лифтов δ можно принимать равной 0,03 м, для грузовых лифтов — 0,05 м);
П — периметр дверей шахты лифта, м; ΔРш.л1 = 20 Па — избыточное давление в шахте лифта на уровне первого этажа.
Расходы воздуха, фильтрующегося через щели закрытых дверей шахты лифта, рассчитываются по формуле
где Sдв — характеристика воздухопроницаемости дверей, 1/кг.
Характеристика воздухопроницаемости дверей
Удельная характеристика воздухопроницания закрытых дверей шахт лифтов изменяется в пределах
Sуд = 2500 — 50000 1/кг.
Расход воздуха, который необходимо подавать в объем лифтовой шахты для создания подпора при пожаре, определяется так:
Давление, которое должен обеспечивать вентилятор подачи воздуха в шахту лифта, находится следующим образом:
где Рв — давление, развиваемое вентилятором, Па; Рш.л — давление в объеме шахты лифта, Па; Рн.з.в — наружное давление на заветренном фасаде на уровне воздухоприемного отверстия вентилятора, Па; ΔРсети — потери давления в сети обвязки вентилятора от воздухозаборного отверстия до объема шахты
Расчет расхода воздуха, поступающего из лифтовой шахты в лифтовой холл на 1-м этаже и далее в тамбуры Т 2 и Т 3 предварительно определяется по формуле:
Подача приточного воздуха в верхнюю часть лестничной клетки
и лифтовой шахты
Приточная вентиляция для лестнично-лифтовых узлов ( ЛЛУ) может применяться для жилых, общественных, административных и производственных зданий. Лифтовые холлы и лифтовые шахты отделены от лестничных клеток, но имеют общий выход наружу (рис. 2.1.), к которому во время пожара идут люди из лестничных клеток через тамбуры Т 1 , Т 2 и Т 3 наружу.
Двери лифтовых шахт на 1-ом этаже открыты только для прохода воздуха, из лифтовых шахт через тамбуры Т 3 и Т 4 наружу.
Воздух подается в верхнюю часть лифтовых шахт и лестничной клетки одной общей или отдельными установками, размещенными в верхней части здания.
В общественных, административных и производственных зданиях
лестничные клетки 2-го незадымляемого типа должны разделяться на «отсеки», если давление воздуха на дверь 5 на верхнем этаже может превысить 150 Па. Приточный воздух должен подаваться в каждый отсек такой лестничной клетки.
Приточный воздух подается в лифтовые шахты и лестничную клетку по балансу с расходами воздуха, удаляемого из здания.
Расчет расхода воздуха, поступающего из лифтовой шахты в лифтовой холл на 1-м этаже и далее в тамбуры Т 2 и Т 3 предварительно определяется по формуле:
Рис.2.1 Планировка лестнично-лифтового узла Д, 1-й этаж
Кроме того, сверяется документация на установленные узлы/агрегаты систем, ведь только сертифицированное оборудование, прошедшее испытания; например, вентиляторы дымоудаления на огнестойкость при температурах 400/600℃, способно выдержать серьезные тепловые, силовые нагрузки, в том числе работая в агрессивной среде плотного дымового потока.
Принцип работы
Алгоритм действия таких систем несложен:
Слаженная, без сбоев в последовательности действий, работа систем позволяет выполнить следующие задачи:
Согласно нормам:
Следует отметить, что системы дымоудаления/притока воздуха – это сложный, весьма дорогостоящий комплекс специфического вентиляционного оборудования, поэтому исходя из его технических характеристик, необходимости построения целесообразной сбалансированной схемы/структуры, он требует специального проектирования, монтажа, пусконаладочных работ, обслуживания организациями/предприятиями, имеющими, лицензию МЧС, допуск СРО, опыт выполнения подобных работ.
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.
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.
Имеем жилое здание высотой более 28 м., оснащенное незадымляемыми лестничными клетками типа Н1 (доступ на лестницу осуществляется из коридора жилого этажа, через лифтовый холл с подпором воздуха при пожаре, далее на наружный балкон и на лестницу).
Вопрос по приточной противодымной вентиляции лифтового холла в жилом здании с незадымляемыми лестничными клетками.
Имеем жилое здание высотой более 28 м., оснащенное незадымляемыми лестничными клетками типа Н1 (доступ на лестницу осуществляется из коридора жилого этажа, через лифтовый холл с подпором воздуха при пожаре, далее на наружный балкон и на лестницу).
Выходы из лифтов на всех этажах, кроме первого, оборудованы лифтовым холлом с подпором воздуха при пожаре. В шахту лифта подпора нет. На первом этаже здания ни лифтового холла ни тамбур-шлюза с подпором воздуха при пожаре нет.
Согласно п. 7.14 а) СП 7.13130.2013 в зданиях с незадымляемыми лестничными клетками необходимо подавать приточный воздух в шахту лифта, при отсутствии у выходов из него тамбур-шлюзов защищаемых приточной противодымной вентиляцией.
Вопрос такой: при защите лифтовых холлов здания приточной противодымной вентиляцией на этажах со второго до последнего верхнего этажа, необходимо ли оборудование на первом этаже здания такого же лифтового холла с подпором воздуха?
Стационарное электрическое освещение шахты монтируется в кирпичные и железобетонные конструкции, обеспечивая освещенность при закрытых дверях не ниже 50 Лк. Использование данного вида освещения позволяет производить ремонтные работы. Металлокаркасные шахты стены которых остеклены триплексом, сетчатым ограждением или ограждены частично, разрешается не оборудовать светильниками.
Огнестойкость шахты обеспечивается сплошным ограждением, система отвечающая за безопасность оборудуется датчиками дыма, срабатывающими при возникновении возгорания. Подпор в шату обеспечивает приток свежего воздуха, благодаря задействованию вентилятора.
Внутренние размеры пространства для перемещения лифта в жилом доме должны обеспечивать безопасную работу подъемной машины. В расчете величины шахты, ключевую роль играют габариты кабины. Параметры, представленные ниже, могут существенно отличатся, в зависимости от конкретной моделей лифта и носят исключительно ознакомительный характер.
| Грузоподъемность | Габариты | Высота последнего этажа | |
| Кабина | Шахта | ||
| 400 | 1080×1380 | 1600×1700 | 3600 |
| 630 | 1180×1380 1180×2100 |
1600×1900 1800×2400 |
3600 |
| 1000 | 1180×2100 | 1800×2400 | 3600 |
При наладке систем дымоудаления, главное — это проверить работу клапанов в автоматическом и ручном режимах, произвести замеры фактических расходов воздуха желательно в каждой пожарной зоне отдельно, проверить вращение вентилятора. Ну и, конечно, фактические данные на шильдиках вентиляторов и двигателей должны соответствовать проектным.
Я не буду углубляться в расчет систем дымоудаления. Оставим это проектантам. Но некоторые общепринятые требования расскажу.
Опять приведу пример. Есть 5-и этажное административно-офисное здание (может и 6, 7, 8 этажное, как кому нравится). В этом здании благополучно трудятся как люди, так и инженерные системы. Приточные системы подают свежий, обработанный воздух, вытяжные — благополучно удаляют, создавая воздухообмен в здании. Вытяжки санузлов также работают на совесть. И вот по каким-то причинам (а их ой как много) на 3-м этаже в помещении N возникает очаг пожара.
Итак, очаг пожара пока разгорается, поговорим ещё чуток. План этажа для работы системы дымоудаления разбит на пожарные зоны (отсеки). В каждой зоне есть пожарные датчики или извещатели, которые могут быть как дымовыми, так и огневыми, то есть срабатывают либо от задымления, либо от повышенной температуры. В случае срабатывания датчиков сигнал от них доходит до диспетчерской и оттуда включается система противодымной защиты здания.
Ну вот, огонёк уже полыхает, люди в панике ринулись к выходу, по пути читая схему эвакуации. Сработали датчики в зоне N. Что происходит далее? Читайте в следующей статье. Шутка.
Идем дальше. Сигнал от датчиков поступил на станцию в диспетчерскую. Автоматически выключаются системы общеобменной вентиляции (даже исправно работающие вытяжки санузлов 8) ), закрываются все огнезадерживающие клапаны на этих системах. А в зоне очага пожара на системе дымоудаления открывается противопожарный клапан, для удаления дыма. Одновременно с вентиляторами дымоудаления включается вентилятор подпора воздуха в зонах эвакуации людей.
Важно отметить, что системы дымоудаления рассчитываются на удаление дыма с одной пожарной зоны. Это означает, что весь дым будет удаляться из одной решётки системы дымоудаления (условно одной, ибо в пожарной зоне может быть и несколько решёток). То есть, противопожарные клапана этой системы во всех остальных зонах и на других этажах будут закрыты. Открыты только в зоне пожара.
Это требование носит огромное значение, так как сопротивление сети будет разным при открытии клапана на первом этаже или на пятом. А значит будет разным (хотя и немного :)) расход удаляемых продуктов сгорания.
По работе системы дымоудаления, наверное, понятно. Перейдём к наладке.
При наладке систем дымоудаления, главное — это проверить работу клапанов в автоматическом и ручном режимах, произвести замеры фактических расходов воздуха желательно в каждой пожарной зоне отдельно, проверить вращение вентилятора. Ну и, конечно, фактические данные на шильдиках вентиляторов и двигателей должны соответствовать проектным.
Естественно, по этой причине автомат защиты в шкафах дымоудаления может на две линейки превышать рекомендованные по ПУЭ. Также в шкафах дымоудаления должно отсутствовать тепловое реле защиты двигателя.
Замер в лифтовой шахте проводится аналогичным образом. Только в этом случае, один шланг от дифманометра заводим в саму шахту, другой шланг держим не менее чем в 1м от лифта. Лифт при этом должен стоять на первом этаже с открытыми дверьми. И вообще испытание системы подпора в лифтовую шахту должно проводится строго в присутствии наладчиков лифтов и только при согласовании системы автоматики лифтов с системой подпора в здании.
Иначе, можно включить вентилятор подпора воздуха, а лифт в это время будет не на первом этаже. Могут оборваться тросы. Случаи были. Слава Богу не на нашей практике. Наладчики лифтов рассказывали. Поэтому при включении системы дымоудаления в здании, вентилятор подпора в лифтовые шахты должен включится только после опускания лифтов на первый этаж.
И, как правило, при запуске вентилятора подпора необходимо отойти подальше. И запастись распиратором. Иначе придётся минут двадцать дышать пылью. Замеры в этом случае придётся отложить.
Я рассказал в этой статье лишь малую часть про противодымную защиту. Не затронул спринклерные и дренчерные системы, системы газового пожаротушения. Очень интересно их испытывать. Обязательно расскажу при случае, так как верить сами знаете никому нельзя — НАМ можно!
ДОПОЛНЕНИЕ.
На данный момент НПБ не действителен, вышел новый ГОСТ 53300-2009 «Методы приёмосдаточных и периодических испытаний». Найти всегда также можно в нашей библотеке.
Принцип тот же, есть небольшие изменения в методике измерений.
