Дымоудаление с естественным побуждением: что входит и принцип работы

Проектирование СДУ в здании

Перед расчетом и проектированием СДУ нужно изучить факторы, которые необходимо учитывать:

1. Характеристики здания – этажность, площадь и четкий план эвакуации при пожаре.
2. Особенности остекления – количество, расположение и площадь окон.
3. Характеристика дымопроницаемости материалов из которых выполнено здание, теплоизоляция и фасад.

Разработка проекта СДУ здания может проводиться только компаниями, которые получили лицензию МЧС РФ. Составленный проект также перед установкой должен быть согласован с МЧС.

Основные места пролегания СДУ

В зданиях высотой более 28 м разного назначения от административного до хозяйственно – бытового, система отведения дыма и продуктов сгорания обязательна. Высота строения определена без учета подвального и чердачного технического помещения.

СДУ должна проходить по коридорам длинной более 15 м, где нет естественных источников поступления свежего воздуха, отсутствуют оконные проемы, балконы и лоджии.

В помещениях цокольного этажа и коридорах, если они используются не только для обслуживания коммуникаций здания, но и в качестве подземных паркингов, складов и производственных помещений. Пути эвакуации из цокольного этажа также нуждаются в СДУ

Помимо общих коридоров, должен быть предусмотрен способ вывода продуктов горения из каждого цеха, производственного или административного помещения, в котором длительно пребывают люди.

Если в помещениях или коридорах предусмотрена система автоматического открывания окон при срабатывании пожарной сигнализации, то прокладывать в них СДУ необязательно.

Где можно не монтировать систему удаления дыма

В помещениях, которые оборудованы автономными системами пожаротушения порошкового, пенного или водяного типа. Это относится к системам, которые определяют очаг возгорания и тушат его автоматически. Стоит отметить, что автостоянки являются исключением.

Если в каждом помещении установлена СДУ, то общий коридор допускается не оборудовать системой отвода продуктов горения. Это правило действует, только если каждое помещение имеет площадь меньше 50 кв. м. В противном случае установка противодымной вентиляции в коридоре будет обязательна.

Как рассчитать необходимый объем вентиляции

Есть четкие рекомендации по проектированию, данные МЧС РФ. В документе даны формулы для расчета необходимых параметров вентиляции. Также в тексте рекомендаций даны таблицы по свойствам материалов, которые использованы при постройке здания.

Вот примеры формул и табличных данных для проектирования и расчетов.

При определении воздушной проницаемости фасада здания используется одна формула

Однако стоит делать поправки на направление ветра и колебания температуры окружающей среды (+)

Важной характеристикой системы является ее устойчивость к температуре горячего дыма. Помимо этого учитывается пропускная способность и устойчивость к давлению (+)

Мощность СДУ должна быть достаточной для обслуживания помещения. Показатель скорости циркуляции воздуха не должен превышать 1 м/с. Это ограничение продиктовано соображениями безопасности – приток воздуха увеличивает очаг возгорания.

Параметр можно отрегулировать, уменьшая или увеличивая сечение клапана. Клапаны устанавливаются из учета один на 600-800 кв. м.

На каждую точку, нуждающуюся в установке СДУ, должно приходиться минимум одно приточное отверстие, по которому поступает свежий воздух. Параметры отверстий для притока воздуха определяются площадями помещений

Перемещение воздуха осуществляется наружными вентиляторами. Так как в этих системах используется принудительная циркуляция воздуха, при проектировании допускается делать более двух поворотов воздуховодных труб.

Компенсация естественного дымоудаления

Из определения противодымной вентиляции, данного в СП 7.13130: это газообмен внутри объема строительного объекта при пожаре в одном из помещений, что регулируется/управляется системами дымоудаления, подачи свежего воздуха.

Компенсация естественного дымоудаления – это приток чистых воздушных масс естественным и/или принудительным путем, необходимый для возмещения объема выброса из здания продуктов горения в газовоздушной среде.

Согласно пункту 8.8 свода правил для организации естественного возвращения воздушных масс в помещения защищаемого объекта могут выполняться:

• Проемы в стенах зданий, располагаемые внизу помещений.
• Шахты с клапанами, оборудованными автоматическими, дистанционными приводами управления, чьи притворы необходимо обеспечить средствами, предотвращающими примерзание.

Компенсация естественного удаления дыма также может производиться подачей свежего воздуха автономными приточными системами принудительной противодымной вентиляции.

Важно: во всех случаях отрицательный дисбаланс в защищаемых помещениях, создаваемый совместной работой систем дымоудаления, притока воздуха не должен превышать 30%, а перепад давления возле закрытых дверей эвакуационных путей, выходов быть не выше 150 Па, чтобы не препятствовать их открытию. Преимуществом применения естественного дымоудаления является минимум необходимого вентиляционного оборудования, а недостатком, часто выявляемым в ходе проектирования – невозможность эффективного, своевременного выброса расчетных объемов дымовых газов

В таких случаях необходимо устройство систем принудительного дымоудаления

Преимуществом применения естественного дымоудаления является минимум необходимого вентиляционного оборудования, а недостатком, часто выявляемым в ходе проектирования – невозможность эффективного, своевременного выброса расчетных объемов дымовых газов. В таких случаях необходимо устройство систем принудительного дымоудаления.

Система приточной противодымной вентиляции

Приточная система противодымной вентиляции — система компенсации.Основная цель – обеспечить свободное открытие эвакуационных дверей. Подача воздуха такой системы осуществляется в нижнюю часть помещения, т.е. в часть помещения ниже верхней отсечки дверного проема.

В качестве притока для компенсации систем механической противодымной вентиляции могут быть использованы:

• наружные окна в нижних частях помещения с автоматическими приводами;
• проемы в наружных стенах и шахты с клапанами;
• механический подпор (с помощью вентилятора).

Проем в наружной стене для компенсации дымоудаления

Первый способ используется крайне редко по той причине, что создает возможность «выгодного недопонимания» со стороны проверяющих органов.

Второй способ применяется чаще, но имеет одну сложность – огромные габариты шахты. В зарубежных нормативах размер шахты дымоудаления рассчитывается от скорости воздуха не более 1,5 м/с, а в российских – допускается 5-6 м/с. В случае использования такой шахты, например, на компенсацию дымоудаления из коридора, мы получаем размер воздуховода, как минимум, 1000х600 мм. Высота воздуховода, прокладываемого под потолком, а именно 600 мм затруднит прокладку смежных коммуникаций и сильно опустит чистовой потолок.

Варианты приточной противодымной вентиляции. Слева -механический подпор (вентилятор). Справа — естественная шахта для притока

Третий способ – механический подпор с помощью вентилятора — более удобный, но и немногого затратный.

Крышной осевой вентилятор приточной противодымной вентиляции без конфузора.

Размеры воздуховоды в таком случае будет существенно меньше, скажем 800х400 мм. Никаких ограничений по скорости воздуха в механических системах противодымной вентиляции нет и быть не может. Система работает только в случае пожара, поэтому не учитывается в общем балансе электропотребления.

В случае механического подпора нам придется докупать вентилятор, оборудовать его шкафом автоматизации и частотным пребразователем согласно ГОСТ Р 53302-2009, но это более надежный вариант, чем все остальные.

Нельзя использовать в качестве притока открывание наружных дверей и ворот, т.к. эвакуационные двери должны оборудоваться устройствами самозакрывания. Данное отступление возможно только в случае атриумов и пассажей.

Можно использовать в качестве компенсации обычную общеобменную вентиляцию, но на практике это не удобно. Во-первых, объемы приточного воздуха в общеобменной и противодымной вентиляции на порядок отличаются, что приводит к удорожанию вентиляционного оборудования. Во-вторых, требования к системе вентиляции ужесточаются и должны соответствовать требованиям системы противодымной вентиляции.Дешевле сделать две отдельные независимые системы.

Сколько это стоит

Самое время рассказать о средней цене на внедрение системы защиты от дыма.

Полный цикл от расчета проекта до монтажа «под ключ» будет стоить примерно 2000 руб./кв. м.

Эта цифра, конечно, условная, так как она довольно сильно зависит от схемы проекта и выбранных материалов для установки.В среднем, такая система по стоимости обходится в несколько раз дороже, чем обычная пожарная вентиляция естественным путем.

Окончательный расчет стоимости комплекса дымоудаления производится по следующим меркам его отдельных частей.

1. Готовый проект: 10 % от стоимости комплекса в целом, а это примерно 300 р./кв. м.
2. Материалы и комплектующие:

• клапаны противопожарные (~15000 р./ед.);
• вентиляторы (~100000 р./ед.);
• воздуховоды повышенной прочности (~1000 руб./кв. м);
• комплект автоматики (сильно варьируется, зависимо от объема проекта);
• прочее оборудование/ компоненты (решетка, зенитные фонари, трубы дымоудаления и т.д.).

1. Работы по установке: приблизительно 30 % от общей суммы на оборудование и материалы.

Следуя правильному балансу запасных частей и материалов на весь проект,мы сможем внедрить успешный недорогой проект системы дымоудаления, который пройдет любые испытания и экспертизы, при этом отвечая современным требованиям в области пожаробезопасности.

Заканчивая наш обзор основ и принципов работы, хочется пожелать дорогому читателю успеха в таком нелегком деле как внедрение системы дымоудаления и подпора воздуха на предприятии.

Надеемся, что эта информация оказалась полезной и сможет оказаться таковой на практике.

Всего Вам хорошего!

Как работает система дымоудаления?

Системы дымоудаления при пожаре представляют собой специальные аварийные комплексы приточно-вытяжной вентиляции, которые обеспечивают качественное удаление дыма и газообразных продуктов горения, создавая условия для безопасного спасения людей в случае возникновения пожара. СДУ являются обязательными в общей системе пожаробезопасности, которая должна быть на каждом объекте, независимо от его функционального предназначения.

Схема стандартной системы дымоудаления

Основные функции систем дымоудаления

Установленная на объекте СДУ должна обеспечивать выполнение следующих задач:

• минимизировать задымленность на эвакуационных путях;
• предотвращать возможность распространения очагов пламени с места начала пожара;
• поддержка оптимальных микроклиматических условий за пределами области пожара для безопасной работы пожарников;
• обеспечивать снижение температуры воздуха в помещениях, которые охвачены пожаром;
• контролировать величину задымленности помещений и своевременно оповещать о начавшемся пожаре;
• автоматически переводить в рабочий режим соответствующие люки, вытяжки, окна, через которые может осуществляться удаление продуктов горения и проветривание зданий;
• поддерживать минимально необходимую концентрацию кислорода в помещениях для безопасной эвакуации людей.

Система управления дымоудалением работает по известным законам физики, в соответствии с которыми теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз, создавая, таким образом, естественную тягу воздушных масс. При необходимости увеличения мощности тяги могут использоваться специальные вентиляторы, которые будут поддерживать процесс выведения дыма и подачи чистого воздуха в определенные места.

Автоматическая система дымоудаления включается самостоятельно при срабатывании пожарной сигнализации. При переходе в рабочий режим она обеспечивает быстрое удаление газообразных продуктов горения и дыма из помещений, а также препятствует их дальнейшему распространению в другие места. Входящие в состав СДУ вентиляторы подпора распределяют чистый воздух к эвакуационным выходам, лифтам и к прочим местам, по которым осуществляется спасение, пребывающих в здании, людей.

Условно этапы работы СДУ можно разделить на следующие:

• при возникновении возгорания и появления областей задымленности срабатывает соответствующий дымовой датчик;
• сигнал от этого датчика передается на пульт управления системами пожаробезопасности;
• система вентиляции объекта выключается, а имеющиеся клапаны огнезащиты закрываются;
• в областях возгорания происходит открывание клапанов дымоудаления;
• параллельно с этим начинают работать вентиляторы, удаляющие дым, а также обеспечивающие воздушный подпор.

Это интересно: Методика расчета параметров работы в СИЗОД

4 Из чего состоит?

Система подпора воздуха состоит из следующих элементов

1. 1. Вентилятор подпора воздуха. Данный элемент создает высокое давление в шахте дома, лифте и тамбур-шлюзе, а также лестничной клетке, для того, чтобы предотвратить их задымление.

   Подходящие показатели объема воздуха и давления определяются при помощи специального метода, рекомендуемого органами пожарного надзора. Также устройство проводит свежий воздух внутрь здания. Вентиляторы комплектуются электроприводами или тепловыми замками.

2. 2. Воздухоотвод для подпора воздуха. Обеспечивает перемещение дымовой массы из здания наружу. Вентилятор и воздухоотвод изготавливаются строго из несгорающих материалов.
3. 3. Регулятор избыточного давления.
4. 4. Клапан подпора воздуха. В автоматическом режиме контролирует сброс текущих параметров давления для необходимых участков безопасности.
5. 5. Контролеры для автоматизации противодымной вентиляции.

Обслуживание систем дымоудаления

СДУ должна быть готовой принять на себя задачу по удалению дыма из помещения. В этой связи ее необходимо регулярно обслуживать и периодически осуществлять ремонт установленных систем дымоудаления. Подобные операции проводит та фирма, которая монтировала оборудование.

Проверка систем

Проверяются СДУ каждый месяц и ежеквартально. Такая частота обусловлена тем, что система вступает в работу только в критических ситуациях, и за время простоя может прийти в негодность.

Специалисты, которые проводят проверку раз в месяц, смотрят на:

• работоспособность приборов;
• элементы системы.

По ее ходу мастера устраняют поломки и проводят полную диагностику приборов на предмет неисправности.

Каждые 3 месяца осуществляются:

• наладка оборудования и охранного модуля;
• прочистка шахт в соответствии с составленной программой;
• глубокая диагностика;
• проверка резервных источников питания;
• осмотр скрытых электрических кабелей.

Работы, связанные с проверкой функционирования элементов СДУ и АПЗ (автоматических систем пожаротушения), фиксируются в протоколе. Пожарная инспекция из ВНИИПО в любой момент вправе потребовать эти бумаги и паспорт объекта, чтобы убедиться в безопасности помещения. В ином случае собственнику могут ограничить эксплуатацию площади до следующей приемки.

Части конструкции и принципы ее работы

Системы вытяжной противодымной вентиляции составляются из комплекса деталей и приборов, отлаженная работа которых обеспечивает безотказное действие всей конструкции при чрезвычайных ситуациях.

Система дымоудаления состоит из следующих элементов:

• Дымовые датчики;
• Вентилятор дымоотвода;
• Вентилятор подпора;
• Противопожарный клапан;
• Люк дымоудаления;
• Вентиляционные каналы.

Видимая часть системы — это небольшие датчики, которые реагируют на появление дыма в помещении. Их обычно устанавливают под потолком во всех квартирах и офисах — поэтому внешний вид этого прибора известен каждому.

Датчики активируют систему дымоудаления и посылают сигнал, который помогает определить место возгорания и начать эвакуацию.

Процесс оповещения о возгорании и алгоритм работы системы противодымной вентиляции может иметь разную степень автоматизации:

1. Автоматический. При реагировании одного или нескольких датчиков система сразу начинает вывод продуктов горения и оповещение людей об эвакуации.
2. Полуавтоматический. Приборы передают сигнал о возгорании на центральный пункт, после чего активируются противопожарные системы.
3. Ручной. Датчик оповещает о задымлении, после чего персонал здания включает системы вентиляции и организует вывод людей из помещений.

Вентиляторы для дымоудаления должны обладать высокими показателями огнеустойчивости и мощности. Они должны работать даже при сильном нагревании воздуха в шахте. Для дополнительного охлаждения и экономии места вентиляторы как правило помещают на крыше зданий.

Подачей свежего воздуха с улицы обеспечивается создание давления в проходах эвакуации, что обеспечивает хорошую видимость и комфортный проход людей.

Важной частью вентиляции дымоудаления являются противопожарные клапаны, которые регулируют отвод и подачу воздуха в различные помещения. Именно эти клапаны помогают избежать сильного задымления комнат, примыкающих к объекту возгорания

Принцип работы системы в случае возникновения пожара:

• огнезадерживающие клапаны не дают пламени разгореться от поступления воздуха в очаг возгорания;
• дымовые – выводят нагретый воздух по шахтам вентиляции;
• клапаны вентилятора – с помощью свежего воздуха очищают помещения от дыма, газов и ядовитых паров, возникающих во время пожара;

На крыше зданий устанавливаются люки, через которые происходит вывод дыма на улицу. Они автоматически открываются при включении вентиляции дымоудаления.

Шахты для проведения задымленного нагретого воздуха, изготавливают из огнеупорного металла (как правило, стали) с высокой толщиной стенок, что обеспечивает их прочность и устойчивость к высоким температурам.

Главные элементы и комплектующие систем пожарного дымоудаления

Главными элементами и комплектующими СДУ современного типа являются мощные установки вентиляторов, которые обеспечивают прокачку кислорода

Важно отметить, что с помощью таких вентиляторов осуществляется удаление не только дыма и угарного газа, но также других мелких веществ – сажи, пепла и гари. Основные виды СДУ рассчитаны на работу с температурой воздуха не выше 600 градусов – такого запаса мощности хватает для безопасной и эффективной эвакуации людей из задымленного объекта

Для оптимальной работы СДУ в строительном и техническом проекте здания должны быть предусмотрены дымовые дополнительные шахты, через которые система вентиляции будет выводить задымление.

Но, в зависимости от сложности и конструкции системы, такие шахты могут обладать различной пропускной возможностью. Поэтому часто помещения малой площади дополнительно комплектуют трубами – дымоотводами, которые не зависят от общей конструкции дымовых шахт. Такие трубы имеют небольшой периметр и выполняются из огнеупорных материалов – например, из нержавеющей или холоднокатаной стали. Важным компонентом системы вентиляции и противопожарного реагирования также являются клапаны огнезадержания. Они выполняют функцию блокировки пламени и недопуска его проникновения в основные каналы вентиляции. Наиболее распространены виды с электромагнитным, а также с электрическим приводом. По воздуховодам, к которым подключены вентиляторы, осуществляется поступление свежего кислорода и подпор воздушных масс. Такие каналы вентиляции и воздуховодов, как правило, выводятся к тем местам и частям помещений, через которые планируется эвакуация.

Индивидуальное проектирование

Подобные услуги предоставляют многие компании, которые заключают с собственником договор, выполняют техническое задание и действуют в четком соответствии с противопожарной инструкцией

При выборе фирмы важно убедиться, что у нее есть соответствующая лицензия, а методика соответствует правилам и нормам. Можно попросить представить образец выполненных проектов, чтобы быть уверенным в высоком качестве услуг

Специалисты отталкиваются от нормативных актов, иначе пожелания заказчика могут привести к печальным последствиям. СДУ на заключительном этапе проходит испытания

Важно сделать ее максимально простой, чтобы обслуживание систем дымоудаления не вызвало затруднений у собственника

На этапе проектирования не исключены проблемы. Они связаны с размещением огнестойких перегородок, которые обязательно устанавливают перед тем, как будет составлена полноценная схема вентиляции. Дальнейшее изменение расположения перегородок может привести к проблемам с разводкой раздельного воздухоотвода.

Приводы

Привод – это механизм для быстрого приведения заслонки в требуемое положение: открытое у дымового, закрытое – у противопожарного клапана. По устройству, назначению, принципу работы их подразделяют на следующие виды:

• Электромеханический. Пуск привода может быть выполнен как дистанционно с пульта управления/диспетчерской, командным сигналом противопожарной автоматики, так и ручным выключателем, размещенным вблизи клапана. Открытие заслонки происходит под усилием освобождаемой возвратной пружины, а закрытие с помощью электродвигателя привода.
• Электромагнитный. Он также оснащен возвратной пружиной на приводе, освобождающейся с помощью электрического магнита, после команды дистанционно или от прибора автоматики, а также ручным способом – движением специального рычага пуска, расположенного возле устройства. Особенностью этого вида привода клапанов является то, что закрыть можно только вручную, все тем же пусковым рычагом.
• Реверсивный. Он является универсальным приводом, имея в своем «арсенале» все преимущества других видов; но закрывается он автоматически, благодаря электромотору.

Скорость срабатывания/инерционность различных клапанов зависит прежде всего от вида привода, качества изготовления, точности сборки, правильности монтажа в составе вентиляции здания, и находится в интервале от 5 до 150 с. Этого вполне достаточно для начала функционирования систем по обеспечению безопасности людей в самом начале развития очага пожара.

Когда нужно дымоудаление?

Системы вентиляции зданий и дымоудаления сложны в плане установки и монтажа. Эксперты сходятся во мнении, что без них нельзя обойтись в следующих помещениях:

• Коридорах зданий, высота которых превышает 9 этажей (но не производственные).
• Коридорах, расположенных в подвале или на цокольном этаже, если здание не относится к производственным.
• Коридорах длиной больше 15 метров, где нет окон. Но если такой проход в производственном здании или строении, занимающем 1 этаж, СДУ не требуется.
• Атриумах и пассажах.
• На складах, где стоит стеллаж или шкаф выше 5,5 метров и расположены материалы, склонные к возгоранию.
• Деревянных зданиях, где хранятся горючие материалы или присутствуют люди.
• В помещениях с площадью свыше 50 м², где отсутствуют наружные окна.
• Закрытых парковках для машин.
• Помещениях с прямым выходом к лестницам, которые не должны запускать дым.

Монтаж любого дымоудаления не нужен в других случаях, не представленных в приведенном списке зданий. В иных ситуациях рассматривается возможность установки СДУ, чтобы избежать риска задымления.

Необходимость систем дымоудаления и противопожарной автоматики

Работа системы дымоудаления необходима в случаях, описанных в правилах противопожарной безопасности. Для защиты помещения от попадания дыма и возгораний не обойтись без СДУ, если здание соответствует хотя бы одному пункту из предыдущего раздела.

Коротко изложенные выше варианты можно свести к четырем случаям, когда дымоудаление и огнезащита – первостепенное требование:

• В высоких МКД (многоквартирный дом).
• В помещениях, где нет естественной вентиляции.
• В сооружениях, которые эксплуатируются под землей.
• В зданиях, где регулярно присутствует большое количество людей.

Иначе помещение признают небезопасным и не допустят к эксплуатации.

К каждому типу зданий существуют требования в области установки СДУ. В многоэтажных зданиях Москвы и других городов нужен отвод тепла, так как повышение температуры некоторых элементов разрушает сооружение. СДУ помогает в работе пожарных, которым намного проще справиться с огнем, если помещение оснащено дымоудалением.

Основные места пролегания СДУ

Нормативными документами (СНИП) определено, что система дымоудаления обязательна в зданиях, чья высота превышает 28 метров. Длинные коридоры (более 15 метров) тоже должны быть оборудованы СДУ. Исключение составляют только помещения, где оконные проемы при появлении дыма открываются автоматически и включается пожарная сигнализация. Это компенсатор СДУ.

Здания, оборудованные самостоятельными системами тушения пожара, не являются местами, где должна быть проложена СДУ. Поэтому в таких помещениях встретить дымоудаление достаточно сложно.

Это интересно: Современные системы дымоудаления – роскошь или необходимость?