Установка противопожарных клапанов в системе вентиляции

По типу привода: электромеханика

Существуют пружинные и электромагнитные приводы, устанавливаемые в клапаны противопожарные. Belimo, швейцарская фирма, и германская Siemens также производят электромеханические приводы для воздушных систем, продукция Belimo применяется в большинстве вентиляционных клапанов в мире. Главное отличие электромеханических приводов от других типов — возможность дистанционного управления заглушкой в любом положении, тогда как клапаны с электромагнитным приводом дистанционно можно только перевести в рабочее положение. То есть клапаны, оснащённые приводами Belimo, можно использовать как реверсивные или двойного действия. При согласовании автоматической системы пожаротушения здания и системы управления вентиляцией лучше всего использовать именно реверсивные устройства дистанционного управления на электромеханических приводах. Минусом этих приводов является их цена и необходимость обеспечивать дополнительное бесперебойное питание, так как отключение напряжения приведёт к срабатыванию пружинного механизма внутри клапана, если таковой установлен.

Устройство

Необходимость, состав и устройство такой довольно сложной разновидности приточно-вытяжных вентиляционных систем регламентируют следующие нормы и правила:

  • СП 60.13330 «СНиП 41-01-2003*», регламентирующий требования к отоплению, вентиляции воздушной среды зданий (с изменениями от 10.02.2017), в который был внесен блок новых требований к системам противодымной защиты.
  • СП 7.13130.2013, устанавливающий требования ПБ к таким системам.
  • НПБ 239-97 о проверке огнестойкости воздуховодов.
  • НПБ 241-97 о противопожарных клапанах систем вентиляции.
  • НПБ 253-98, устанавливающий нормы ПБ к вентиляторам систем дымоудаления.
  • НПБ 250-97 о требованиях к пожарным лифтам, устанавливаемых в строениях, сооружениях различного назначения.
  • Методические рекомендации МЧС от 2008 года о расчетном определении параметров дымоудаления. Этот документ не является руководящим, но успешно применяется при проектировании.

Согласно этим нормам установка таких систем – приточно-вытяжных вентиляционных комплексов, управление которых осуществляется автоматически или в ручном режиме, требуется из следующих пожарных отсеков / помещений защищаемых объектов:

  • Холлов/коридоров строений общественного или жилого назначения выше 28 м.
  • Туннелей, коридоров заглубленных и подземных этажей, не имеющих инсоляции, зданий любого назначения, если в них выходят помещения с постоянным нахождением людей.
  • Коридоров длиннее 15 м без освещения в промышленных, складских зданиях категории по взрывопожарной опасности А–В2 от двух этажей; цехах категории В3; общественных комплексах от шести этажей и больше.
  • Общих коридоров зданий с незадымляемыми лестничными клетками.
  • Коридоров многоквартирных домов без естественного освещения, если расстояние от входа дальней квартиры до незадымляемой лестницы Н1 больше 12 м.
  • Атриумов комплексов общественного назначения выше 28 м; пассажей/атриумов с дверями/балконами выше 15 м.
  • Лестниц Л2 больниц при наличии фонарей, автоматически открывающихся при срабатывании датчиков дыма установок/систем АПС.
  • Промышленных помещений, складов с рабочими местами, без естественного освещения или с ним через окна/фонари, не обеспеченные автоматическими приводами для открывания.
  • Помещений, не обеспеченных инсоляцией: любых общественных с массовым нахождением людей; площадью свыше 50 кв. м. с рабочими местами при наличии горючих веществ; торговых помещений; гардеробов свыше 200 кв. м.

Допустимо проектирование удаления дымового потока через коридор, обслуживающий помещения до 200 кв. м., если они промышленного назначения и относятся к взрывопожароопасным категориям В1–В3 или предназначены для хранения горючих материалов.

Не требуется проектирование/установка систем дымоудаления из следующих помещений:

  • Площадью меньше 200 кв. м., если они защищены стационарными системами пожаротушения, за исключением категорий А, Б.
  • С системами порошкового/газового АУПТ.
  • Из коридоров, если все помещения, примыкающие к ним, обеспечены дымоудалением.

Устройства, системы дымоудаления и притока воздуха бывают нескольких видов, имеющих следующее устройство:

  • Окна, фонари освещения помещений с побудительным приводом, открывающиеся в ручном и автоматическом режимах.
  • Вытяжная противодымная вентиляция из помещений, фойе, вестибюлей, коридоров.
  • Приточная вентиляция, предназначенная для принудительного притока воздуха во внутренние лестничные клетки, тамбур-шлюзы, лифтовые шахты пассажирских/грузовых лифтов зданий и сооружений, сильным давлением воздуха вытесняющая/исключающая попадания в них продуктов горения.

В состав систем дымоудаления/принудительного притока воздуха при пожаре входят:

  • Клапана дымоудаления, называемые также дымоприемными устройствами.
  • Вентиляторы для удаления плотного дымового потока.
  • Шахты, магистральные каналы, огнестойкие вентиляционные короба дымоудаления.
  • Вентиляторы принудительного притока воздуха, чаще всего монтируемые на крыше зданий/сооружений.
  • Огнезадерживающие клапаны, монтируемые на вытяжной системе общего обмена воздуха помещений, для ограничения/исключения распространения пожара по вентиляционным коробам.

Эффективность защиты зданий/сооружений при возникновении пожара, возможность проведения быстрой безопасной эвакуации людей из них, ограничение распространения огня, теплового воздействия, продуктов горения прямо зависит от синхронности совместной эксплуатации систем дымоудаления/ принудительного притока чистого воздуха; поэтому устройство, принципы их работы должны проектироваться так, чтобы они максимально дополняли друг друга.

Проблемы управления клапанами при различных способах реализации.

Проблемы управления клапанами со шкафов.

Контроль и диспетчеризация. Недостатки шкафа «ВЕЗА ШСАУ ВПД-4П1-3К2» в том, что нет контроля целостности линий и нет совокупного выходного сигнала о том, что все клапана закрыты. Все это требует дополнительных элементов шкафа, что ведет к усложнению схемы и удорожанию.

Контроля целостности линий управления клапанами не видел ни у одного шкафа с релейной логикой. Другое дело — шкаф из блоков.

Дистанционное и ручное (в местах установки) управление. С небольшой натяжкой можно считать, что у шкафа «ВЕЗА ШСАУ ВПД-4П1-3К2» есть способ осуществить дистанционное ручное управление при помощи клемм для подключения пульта дистанционного управления ПДУ.

Но как осуществить ручное управление в местах установки клапанов, которые подключены к шкафу управления? Тогда нужно постоянное присутствие и нуля и фазы в месте подключения клапана, что влечет за собой необходимость применения 6-ти проводного кабеля для реверсивных клапанов (0, фаза, сигнал «открыт», сигнал «закрыт», сигнал на открытие, сигнал на закрытие).

Шкаф «ВЕЗА ШСАУ ВПД-4П1-3К2» для подключения клапанов требует именно 6-ти проводной кабель, хотя, казалось бы, можно было бы обойтись и 5-ти проводным, используя общий 0.

Если клапана управляются при помощи шкафов управления, то на панели шкафа управления может быть кнопка опробования каждого клапана — вероятно эти кнопки прокатят в качестве местного ручного управления.

Сигналы состояния клапанов. Самая большая проблема такого способа вообще — необходимость привести сигнал состояния заслонки клапана. Это сигналы силовой логики, поэтому нужны силовые кабеля.

Например, в приведенном выше шкафу, в следствии того что общим для управления клапана есть 0, а общим для контроля клапана есть фаза, то к каждому клапану необходимо протянуть кабель с 6-ю проводниками. Огнестойкий силовой кабель с 6-ю проводами — это дорогой кабель В схеме для подсоединения клапана вообще предусмотрено 7 клемм, хотя две из них можно объединить.

Более удачные схемы шкафов требуют проводки 5-ти проводного кабеля.

Даже если управление клапанов может осуществляться одним кабелем, идущим от шкафа по всем клапанам (что возможно только для ОЗК), а клапана подключаться в цепь параллельно — все равно сигналы состояния должны быть индивидуально собраны от каждого клапана.

Проблемы управления клапанами с использованием модулей.

Если требуется блокировка запуска противодымного вентилятора пока не открыт хотя бы один (или все) клапан соответствующей противопожарной вентиляционной системы — то эта задача ложиться на сценарии, выполняемые в контроллере АПС.

В качестве примера зависимой работы — сценарии Рубеж Firesec 3 управления противопожарным вентилятором и клапаном.

Пусконаладочные работы сложнее. Система оказывается должна быть проще в монтаже и дешевле (что не факт), но непременно будет сложнее в настройке.

К примеру, вот инструкция по настройке блока С2000-СП4.

Оказалось, что подружить приводы клапанов и модули управления нелегко. У дешевых приводов (а для ОЗК будут установлены именно дешевые приводы) что-то не так с сопротивлением обмотки. Необходимо подбирать дополнительные сопротивления и конденсаторы в силовую цепь управления приводами, чтобы модуль управления все время не ругался на обрыв или КЗ линии управления.

Производитель С2000-СП4 предлагает такие решения:

Но в итоге на объектах можно увидеть такую картину:

Резистор нагревается до температуры плавления пластика.

Более того, оказалось что клапаны бывают «вырубленные топором», что не позволяет корректно настроить работу концевых датчиков хода. Если шлейф, при невозможности настройки, можно обмануть, то модуль ругается и глючит.

Поэтому сам стараюсь избегать модулей управления клапанами для огнезадерживающих клапанов. А вот с дымоудалением и подпором воздуха ничего не поделаешь — тут только модули. Если конечно на объекте не запроектированы шкафы с релейной логикой.

Из чего состоит система

Противопожарная дымоудалительная система состоит из самых разнообразных решений вытяжки, которые объединены между собой. При этом используются дополнительно:

  • Противопожарные клапаны;
  • Воздуховоды из огнестойкого материала;
  • Вентиляторы, удаляющие дым, и закачивающие свежий воздух извне.

Если посмотреть в целом на систему дымоудаления, то она дает возможность локализовать поток дыма, собрать и транспортировать его наружу помещения по заранее запланированному маршруту, минимизируя его распространение по всему зданию или в отдельных его частях. При разработке вентиляции учитывается большое количество факторов:

  1. Свойства материалов, применяемых в здании;
  2. Перепады давления внутри помещения и за ним;
  3. Свойства выделяемого при горении дыма и различных газообразных смесей, которые также могут появляться при пожаре;
  4. Плотность присутствия людей, общие размеры здания и т.д.

При организации системы дымоудаления проводятся строгие расчеты, которые регламентируют противопожарные требования вентиляции. При этом закладывается схема на самых начальных этапах возведения здания, или его реконструкции.

Согласно всем правилам, противопожарные системы дымоудаления обязательно должны присутствовать во всех постройках, которые имеют более 10 этажей, подземных помещениях, где отсутствует естественная вентиляция, больницах, тюрьмах и местах, где наблюдается огромное скопление людей.


Противопожарная вентиляция в действии

Дополнительная информация

Принцип действия противопожарного вентиляционного клапана тоже всецело определяется еще на этапе проектирования. При этом статическая методика проще, чем динамическая изоляция. В первом случае попросту останавливается работа вентиляционной системы. Из-за этого дым не может добраться до соседних помещений, а та его часть, которая уже проникла наружу, постепенно рассеивается и не представляет особой угрозы. Одновременно блокировка снабжения пламени кислородом извне тормозит разрастание пожара.

В динамических системах помощь клапанам оказывают вентиляторы, включающиеся по команде датчиков. При естественном способе удаления гари дым вытягивается через фонари и люки дымоудаления

Внимание: согласно официальным требованиям, дым может удаляться лишь из одного источника, то есть клапаны в прочих помещениях будут оставаться в исходном положении

Сам по себе клапан не отличается повышенной сложностью. В металлическом корпусе скрывается заслонка, при необходимости блокирующая просвет. Ее запуск осуществляется при помощи привода. Что касается решеток, которыми оборудуют некоторые модели, их роль ограничена просто внешним оформлением. Клапаны делятся на крепящиеся внутри стены, а также на канальные, которые ставятся в шахте вентиляции.

Приводы бывают разнообразными по исполнению. Кроме электромагнитных и электромеханических устройств, часто используются стандартные решения, основанные на действии пружин. После подключения установленных клапанов в обязательном порядке проводится проверка работоспособности системы в целом. Пусконаладочные работы завершаются аэродинамическими испытаниями, результаты которых отмечаются в составляемом по особой форме протоколе. Вполне разумно соединить подобные испытания с учебной пожарной тревогой.

В зависимости от конструкции, отличается и тип используемого привода. Так, с реверсивным электроприводом обычно поставляются фланцевые устройства, удаляющие дым. А вот сдерживающие распространение огня системы по большей части комплектуются возвратными пружинами. При отборе двигателей по крутящему моменту надо ориентироваться на площадь, которую по стандарту имеет заслонка для воздуха. Большинство разработчиков предпочитает делать управляющим сигналом исчезновение напряжения, которое провоцирует перемещение створки электромеханического аппарата из начального состояния в рабочее положение.

Для удержания створки в начальном положении расходуется очень немного электроэнергии. К сведению: часть приводов оборудуется тепловыми индикаторами, благодаря которым система срабатывает, если нагрев внутри клапана достиг критического значения. А в реверсивных моделях перемещение створок происходит благодаря изменениям схемы питающей цепи. Несомненное превосходство реверсивных систем связано с тем, что они не могут случайно сработать, если вдруг отключится питание по какой-либо причине. Оттого именно такие блоки рекомендованы для приточно-вытяжных аппаратов.

Наглядная демонстрация работы клапана дымоудаления — в видео ниже.

Классификация и область применения

Противопожарные клапаны блокируют распространение пожара по системам вентиляции и воздуховодам. Заслонка, расположенная внутри корпуса — основной элемент его конструкции.

Она устанавливается на поперечную ось устройства, что обеспечивает ее плавное вращение. Выбор модели зависит от тех задач, которые пожарный клапан должен выполнять.

В соответствии с установленными нормами и сводами правил пожарной безопасности выделяют следующие виды:

  • противопожарный клапан нормально открытый. В состоянии ожидания он открыт, а при пожаре заслонка закрывается, препятствуя проникновению огня в смежные помещения;
  • противопожарный клапан нормально закрытый. Используется в , при пожаре он открывается для подачи чистого воздуха в помещение;
  • клапан противопожарный двойного действия. Он устанавливается в вентиляционную систему, а также систему газового, порошкового и . При возникновении пожара закрывается, подобно огнезадерживающим, а после его окончания открывается и не препятствует, тем самым, удалению продуктов горения и последствий пожаротушения;
  • . Принцип действия и конструкция дымового клапана напоминает нормально закрытый, с тем отличием, что первый устанавливается исключительно в системе дымоудаления. В обычном состоянии он закрыт, а при возникновении пожара открываются заслонки, и происходит удаление продуктов горения.

Классификация противопожарных клапанов

Противопожарные клапана, которые выпускаются для применения в современных системах вентиляции, классифицируются на две основные категории. Каждая из которых предназначена для своей сферы применения и отличается конструктивно и местом расположения. Клапаны бывают:

  1. НЗ (нормально закрытые), к которым относятся дымовые и используемые в приточно-вытяжных системах противодымной вентиляции. Их назначение — удаление дыма и газов после пожара. В нормальном состоянии задвижка в них находится в закрытом положении и воздух сквозь клапан не проходит. После возникновения пожара и срабатывания противопожарной сигнализации клапан под действием сервопривода или любых других регулирующих устройств открывается и с помощью вентиляции через него удаляется дым.
  2. НО (нормально открытые). Клапан вентиляционный противопожарный из этой группы разработан для установки в системах общеобменной вентиляции, воздушного отопления или кондиционирования для защиты от попадания дыма. В обычном состоянии задвижка в нем открыта и воздух свободно движется по системе вентиляции. После срабатывания сигнализации клапан перекрывается, из-за чего предотвращается возможное попадание дыма из места пожара в соседние помещения. К одним из популярных устройств такого типа относят противопожарный клапан КЛОП-1.

Также существуют клапаны двойного действия. Они совмещают в себе характеристики двух рассмотренная групп. Устройство закрывается при пожаре, для защиты от проникновения дыма в соседние помещения, и автоматически открывается после пожара. Нормально закрытые клапаны еще называют дымовыми.

Клапаны также выпускаются и разделяются по климатическому исполнению. Например, существуют устройства в морозостойком исполнении, которые предназначены для работы в условиях низкой температуры. Существуют устройства и морского исполнения, которые разработаны для функционирования в условиях агрессивного влажного морского воздуха.

Также клапаны классифицируются по способу установки на:

  • стеновые;
  • канальные.

Отличие указано в самом названии: стеновые устанавливается непосредственно в ограждающих конструкциях без подключения к вентиляционной сети, канальные подсоединяют к воздуховодам.

Типы электроприводов

Для управления противопожарными клапанами используются три типа электроприводов:

  • пружинный с тепловым замком;
  • электромагнитный;
  • электромеханический.

Первый тип устанавливается только на нормально открытых клапанах.

Электромагниты считаются самыми экономичными. Они всегда находятся в дежурном закрытом положении. В случае возникновения очага возгорания электромагнит получает импульс и разблокирует систему. Крышка клапана приводится в действие при помощи механической пружины.  В обратное состояние заслонку возвращают вручную.

Электропривод в обычном состоянии обесточен. При подаче питания срабатывает электромотор. В исходное положение после ликвидации опасности устройство возвращается автоматически от общей системы пожаротушения или шкафа управления.

Электромеханические приводы могут быть с возвратной пружиной и реверсивными. В первом случае заслонка переводится в рабочее положение автоматически, дистанционно и от кнопки.  Возвращение же в исходное положение доступно только двумя последними способами. Электромеханический привод с возвратной пружиной ставится на нормально открытый КП.

Реверсивный тип допустим на нормально закрытых КП. Он приводится в действие дистанционно или автоматически. Обратно – только дистанционно. Ручное управление не предусмотрено.

Различие между тремя типами электроприводов.

Действие С возвратной пружиной НОКП, ДДКП Реверсивный НЗКП, ДДКП, ДУКП Электромагнитный НЗКП, НОКП, ДУКП
Перевод заслонки в рабочее положение Автоматически, по сигналу, при срабатывании ТРУ, дистанционно с пульта, от кнопки

Автоматически, по сигналу, дистанционно с пульта, дистанционно от переключателя на этаже

Автоматически, по сигналу для НЗКП и НОКП, автоматически от теплового замка, дистанционно с пульта, от кнопки на этаже и на приводе
Перевод в исходное положение Дистанционно с пульта, от кнопки ТРУ Дистанционно с пульта, дистанционно от переключателя на этаже Вручную
Перевод в рабочее положение При помощи возвратной пружины Электродвигателем При помощи возвратной пружины
Перевод в исходное положение Электродвигателем Электродвигателем
Срабатывание привода При отключении напряжения или активации ТРУ Подача напряжения на клеммы питания Подача напряжения на электромагнит или деактивация теплового замка

Правила выбора

При выборе устройства необходимо учитывать такие показатели:

  • Цель использования – для удаления дыма или предотвращения распространения огня;
  • Степень огнестойкости – характеризует период сохранения целостности при воздействии огня;
  • Габариты – выбирается соответственно к имеющемуся каналу, скорости перемещения воздуха;
  • Вид привода, который отвечает за работу устройства;
  • Сопротивление – влияет на потерю давления в сети;
  • Вес.

Все характеристики устройства указываются в каталогах фирмы-производителя. При проектировании систем вентиляции необходимо определиться с выбором клапана. Ведь бесперебойная работа вентиляции обеспечивается правильным выбором составляющих деталей.

Классификация по особенностям конструкции

Главный нормативный документ, который регламентирует монтаж различных устройств и области их использования в системах противопожарной вентиляции, это СНиП 41-01-2003. Согласно этому нормативному документу производят следующие виды устройств:

  1. Нормально открытие клапаны. Монтируются на обменные воздуховоды обычных вентиляционных систем, в системы воздухообмена и кондиционирования, а также в сети воздушного отопления для предотвращения попадания в систему токсичных продуктов сгорания. И на приточные и вытяжные воздуховоды для помещений, оборудованных системами автоматического пожаротушения,с газовым или порошковым наполнением. Такие устройства срабатывают на закрытие для образования герметичного пространства в помещении, наполняемом огнетушащим веществом для повышения эффективности пожаротушения. Срабатывают в автоматическом режиме по команде системы пожаротушения.

    Работа противопожарного стенного нормально открытого клапана на примере модели PSUM 90 MANDIK:

  2. Нормально закрытий клапан устанавливается в системы специализированной вентиляции для удаления дыма и отработанного пожаротушащего газа из помещения. Открываются в ручном режиме или по команде от шкафа управления противопожарными клапанами, после полной ликвидации очага возгорания.

    Работа противопожарного огнезащитного клапана нормально закрытого на примере модели MANDIK PKTMIII 60:

  3. Устройства двойного действия используются в воздуховодах аналогичного предназначения, которые применяются как для вентиляции здания, так и для очистки строения от продуктов сгорания пожара. Могут управляться автоматически от установки пожаротушения или иметь собственное устройство контроля, если помещение оборудовано автономными модулями газового пожаротушения.
  4. Дымовые клапаны для систем противодымной вытяжной вентиляции представляют собой устройства дымоудаления являющиеся запорно-регулируемой аппаратурой.

    Устройства монтируются в местах пересечения трубопроводов системы дымоудаления и межэтажных перекрытий, стен и перегородок. Обычно такие приборы комплектуются двумя типами элементов управления:

    • Электромагнит – экономный способ использования клапана, который находится в нормально закрытом дежурном состоянии. При обнаружении очага возгорания на электромагнит подается импульс, который снимает блокировку. Крышка поднимется благодаря механической силе пружины. В обратное – охранное состояние заслонка возвращается вручную.
    • Электропривод – в дежурном состоянии закрытии и обесточен. При возникновении необходимости электрическое питание подается на заслонку, которую открывает электромотор. В исходное положение устройство возвращается автоматически по команде от системы пожаротушения или шкафа управления.
  5. Взрывозащищенные клапаны бывают двух типов. Нормально открытыми и закрытыми. Их использование и монтаж в воздуховодах различного назначения регламентируется нормативными документами СНиП 41-01-2008 и СНиП 21-01-97. Такими устройствами комплектуются системы вытяжной промышленной вентиляции на опасных и агрессивных производствах. Их прочностные и эксплуатационные показатели значительно превосходят обычные устройства. Диапазон рабочих температур составляет -30°С до +40°С.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector