Разработка способов повышения безопасности при работе систем противодымной вентиляции.
Часть 2 Методы обеспечения требуемых параметров

А. В. Бусахин, канд. техн. наук, доцент, НИУ МГСУ

Г. А. Савенко , аспирант НИУ МГСУ

Для определения расхода воздуха на подпор в незадымляемую лестничную клетку (далее – ЛК) типа Н2, Н3 требуется знать две основные величины:

• расход воздуха при открытой двери из ЛК в коридор/на улицу – для ограничения возможности попадания дыма в незадымляемую лестничную клетку при эвакуации людей;

• сумма утечек через закрытые двери/окна на всех остальных этажах в здании.

Люди, в зависимости от архитектурной планировки, могут эвакуироваться по одному из двух предложенных путей:

• эвакуация начинается с этажа пожара и других этажей, по незадымляемой лестничной клетке типа Н2, Н3 люди попадают к двери, которая ведет в коридор/вестибюль, а далее по указателям выходят из зоны действия пожара (на улицу, стилобат и т. д.);

• аналогично, люди эвакуируются со всех этажей здания по ЛК до двери, которая сразу ведет на улицу. В этом случае расход воздуха на вентилятор подпора подбирается по другой зависимости.

Когда срабатывает датчик оповещения о пожарной тревоге в здании, лифты из заданного положения перестают реагировать на нажатия кнопки вызова лифта, закрывают двери кабины, спускаются на первый посадочный этаж и открывают свои двери. Если лифт предназначен для перевозки пожарных подразделений, то после применения к данному лифту «ключа» он поедет к заданному этажу при выполнении строго протоколируемых действий со стороны пожарных.

Для определения расхода на вентилятор подпора в лифт требуется рассчитать две величины:

• утечка воздуха через щель открытой двери пассажирского/грузового лифта между порталом и кабиной;

• суммарная утечка через закрытые двери на вышележащих этажах лифтовой шахты (и подземных этажей, если они объединены в общий объем) или через закрытую дверь в дымогазонепроницаемом исполнении, если все лифты выходят в лифтовой холл.

Подпор в тамбур-шлюз (далее ТШ) и лифтовой холл (далее ЛХ), который является пожаробезопасной зоной (далее ПБЗ), на открытую дверь рассчитывается одинаково, за исключением нормируемой скорости в открытом дверном проеме, где в ТШ требуется 1,3 м/с, а в ПБЗ 1,5 м/с (за исключением требования подпора по СП 113.13330.2016 «Стоянки автомобилей» [2], в котором на открытую дверь ТШ требуется обеспечить скорость в проеме двери 1,5 м/с). Однако система в ТШ работает постоянно и избытки давления должна сбрасывать через клапан избыточного давления (далее КИД), что не всегда выполняется при анализе проектов многих проектных компаний. В свою очередь, система в ПБЗ начинает нагнетать расход после срабатывания датчика открытия двери. Таким образом, до выхода вентилятора на рабочие характеристики в заданном режиме, при среднем времени прохождения здорового человека в три-четыре секунды, требуется время, превышающее время срабатывания датчика, что говорит о возможном попадании дыма в защищаемое помещение. Люди из маломобильной группы населения (далее МГН) проходят через дверь из коридора в ПБЗ за 10–20 секунд, чего может быть в исключительных случаях достаточно для поступления требуемого расхода в указанное помещение с учетом соблюдения скорости в проеме двери, однако в других случаях выполнение этого требования невозможно.

Чтобы подобрать вентилятор на открытую дверь в ТШ и ПБЗ, требуются также две величины:

• расход при открытой двери (учитывая требуемую скорость в проеме);

• расход утечек через клапаны (неплотности конструкции) при работе вентилятора подпора.

Остается только вентилятор на закрытую дверь. Он компенсирует утечки через закрытую дверь в дымогазонепроницаемом исполнении на этаже пожара и через закрытые клапаны на всех остальных этажах. Как правило, система на закрытую дверь работает постоянно. Сведем формулы для расчета каждой системы в табл. 2. Для перевода массового секундного расхода для подбора вентилятора подпора требуется кг/с умножить на 3600 и разделить на плотность наружного воздуха, как этого требует СП 7.13130.2013 [3].

Значение характеристики сопротивления газопроницанию для различных дверей:

• для дверей шахт лифтов определяется по формуле S_уд = 2600/ρ_пр, при температуре приточного воздуха, равной 20 °С, составляет 2170 м³/кг;

• для дверей шахт лифтов в противопожарном исполнении определяется по формуле S_уд = 9150 / ρ_пр, при температуре приточного воздуха, равной 20 °С, составляет 7630 м³/кг;

• для обычных дверей определяется по формуле S_уд = 5300/ρ_пр, при температуре приточного воздуха, равной 20 °С, составляет 4420 м³/кг;

• для дверей в дымогазонепроницаемом исполнении определяется по формуле S_уд = 72 000/ ρ_пр, при температуре приточного воздуха, равной 20 °С, составляет 60 000 м³/кг;

• для дверей лифтовых холлов и тамбур-шлюзов определяется по формуле S_уд = 235 200/ρ_пр, при температуре приточного воздуха, равной 20 °С, составляет 196 000 м³/кг.

Анализируя представленные зависимости, можно сделать вывод о подходах к обеспечению требуемого расхода для вентилятора подпора для различных систем:

• для ЛК при эвакуации не на улицу, а в вестибюль, коридор и т. д., а также для открытой двери в ТШ и ПБЗ требуется обеспечить скорость в проеме двери, которая варьируется от 1,3 до 1,5 м/с;

• при эвакуации людей из ЛК сразу на улицу и в случае расчета расхода через щель открытой двери на первом посадочном этаже ЛШ требуется компенсировать перетекание воздуха в зависимости от создаваемого перепада между объемами и внутренними помещениями. При этом перепад давления принимается не менее чем 20 Па.

• величина компенсации расхода при утечке через закрытую дверь ПБЗ и по аналогичной зависимости расчет всех утечек составляет число, которое зависит от определяемого или принимаемого перепада давления, а также характеристик сопротивления газопроницанию различных конструкций (дверей, шахт, клапанов).

В результате появляется вопрос: к поддержанию какого параметра необходимо стремиться при разработке систем ПД? Требуемой скорости в проеме двери или заданного диапазона избыточного давления (перепада на двери)? Поскольку оба этих параметра накладываются на одну систему, ответ не может быть однозначным. В следующей статье данный вопрос будет рассмотрен более детально на базе работы системы ПД в ТШ.

Литература

1. Рекомендации Р НП «АВОК» 5.5.1-2018 «Расчет параметров систем противодымной защиты жилых и общественных зданий».

2. СП 113.13330.2016 «Стоянки автомобилей. Актуализированная редакция СНиП21-02-99*».

3. СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности» с изм. № 1 и 2.