Применение систем подпора в тамбур-шлюзы для возмещения объемов удаляемых продуктов горения. Часть 1. Коридоры

Некоторые решения по подпору в тамбур-шлюзы (далее - ТШ) представлены в статье "Подача воздуха в тамбур-шлюзы".

Некоторые практические вопросы по поводу подпора в ТШ представлены в "Практических рекомендациях по проектированию систем пожарной безопасности. Часть 4. 2013 г."

Ну а в данной статье подробно поговорим об особенностях применения систем подпора в ТШ для компенсирующей подачи наружного воздуха в защищаемые вытяжной противодымной вентиляцией коридоры.

Применение тамбур-шлюзов с подпором воздуха при пожаре для компенсирующей подачи воздуха регламентируется п. 8.8 [1]:

Компенсирующая подача наружного воздуха приточной противодымной вентиляцией с механическим побуждением может быть предусмотрена автономными системами или с использованием систем подачи воздуха в тамбур-шлюзы или лифтовые шахты. При этом в ограждениях тамбур-шлюзов или лифтовых шахт, к которым непосредственно примыкают защищаемые помещения, должны предусматриваться специально выполненные проемы с установленными в них противопожарными нормально-закрытыми клапанами и регулируемыми жалюзийными решетками. Двери тамбур-шлюзов должны быть сблокированы с приводами клапанов в цикле противохода. Допускается применение клапанов избыточного давления в противопожарном исполнении с требуемыми пределами огнестойкости.

Схема данного решения может выглядеть так:

Рис. 1 Принципиальная схема противодымной вентиляции коридора с применением системы подпора воздуха для компенсирующей подачи наружного воздуха

Примечание:
Мы рекомендуем вместо противопожарного нормально закрытого клапана (ППКнз) в ограждающих конструкциях тамбур-шлюза устанавливать клапан избыточного давления (КИД) с нормируемым пределом огнестойкости. Эта рекомендация связана с временем срабатывания клапанов: для ППКнз время открытия - 30...60 сек. (см. "время поворота" для электромеханических реверсивных приводов без возвратной пружины), КИД - почти мгновенно.

При этом также необходимо учитывать следующие требования [1]:

7.14 Подачу наружного воздуха при пожаре системами приточной противодымной вентиляции следует предусматривать:

к) в нижние* части помещений (в том числе коридоров), защищаемых системами вытяжной противодымной вентиляции, - для возмещения объемов удаляемых из них продуктов горения;

7.17 Для систем приточной противодымной вентиляции следует предусматривать:

ж) минимальное расстояние между дымоприемным устройством системы вытяжной противодымной вентиляции и приточным устройством системы приточной противодымной вентиляции, указанной в подпункте "к" пункта 7.14, должно быть не менее 1,5 метра по вертикали.

Примечание:

*нижняя часть помещения (коридора): Часть помещения (коридора), защищаемого приточно-вытяжной противодымной вентиляцией, расположенная ниже дымового слоя при пожаре (3.19 [1]).

В соответствии с требованиями пп. 7.14, 7.17 [1] размещение дымоприемных устройств и устройств компенсирующей подачи наружного воздуха может выглядеть так (на примере 3-х метрового этажа):

Рис. 2 Пример размещения дымоприемных устройств и устройств подачи наружного воздуха - для схемы на Рис. 1

Примечание:

1) Зона размещения приточного устройства (верхняя или нижняя) системы ПД1 нормами не регламентируется;

2) Пунктирной линией обозначена лицевой фланец.

Применение указанного решения (Рис. 1) дает выигрыш в одну систему - нет необходимости предусматривать отдельную систему для компенсации удаляемых продуктов горения. Но здесь есть несколько нюансов. Рассмотрим их подробнее.

 

1) Необходимость установки частотного преобразователя и датчиков положения дверей на дверях выхода из коридоров в тамбур-шлюзы

Произведем расчет расхода воздуха, необходимого для компенсации удаляемых продуктов горения. Расчет осуществляется по [2]. Выполнить онлайн расчет можно здесь.

Исходные данные такие же как для тамбур-шлюза (см. Расчетную часть статьи "Подача воздуха в тамбур-шлюзы"): размер дверных проемов тамбур-шлюза - 900х1900(h) мм в свету.

Расчет расхода воздуха, необходимого для компенсации удаляемых продуктов горения из коридора

В статье "Подача воздуха в тамбур-шлюзы" мы вычислили необходимый расход воздуха, обеспечивающий нормируемую скорость в дверном проеме - 8050 м3/ч (3,16 кг/ч). В коридор же нам необходимо подавать 5960 м3/ч (2,36 кг/ч), т.к. в соответствии c [1]:

7.4 При совместном действии систем приточной и вытяжной противодымной вентиляции отрицательный дисбаланс в защищаемом помещении допускается не более 30%. При этом перепад давления на закрытых дверях эвакуационных выходов не должен превышать 150 Па. Положительный дисбаланс не допускается.

Установка преобразователя частоты на вентилятор системы подпора в ТШ вызвана необходимостью регулирования расхода воздуха для исключения положительного дисбаланса. Ну а датчики положения двери необходимы для управления частотным преобразователем.

Описание работы системы

При срабатывании АУПС (или других устройств по п. 7.20 [1]) в тамбур-шлюз подается 5960 м3/ч (режим работы №1 вентилятора). Через КИД (или ППКнз) идет переток воздуха в коридор на компенсацию.

При открытии двери тамбур-шлюза (определяется датчиком положения двери), расход воздуха увеличивается до 8050 м3/ч (режим работы №2 вентилятора). Поток воздуха идет через дверь. При этом КИД (или ППКнз) закрывается.

Далее дверь тамбур-шлюза под воздействием доводчика закрывается, расход воздуха уменьшается до 5960 м3/ч (режим работы №1 вентилятора). Открывается КИД (или ППКнз), и через него идет переток воздуха.

Режимы работы вентилятора задаются частотным преобразователем. Переключение между режимами - по датчику положения двери.

Примечание:

В данном примере подразумевается установка КИД в ограждениях ТШ. КИД не нуждается в автоматизации. При установке ППКнз в ограждениях ТШ: двери тамбур-шлюзов должны быть сблокированы с приводами клапанов в цикле противохода (п. 8.8 [1]).

Как мы видим, без частотного преобразователя и датчиков положения дверей не получится организовать корректную работу системы.

 

2) Необходимость тщательного подбора КИД (или ППКнз) для перетока воздуха

Ниже представлен расчет для подбора КИД. Для ППКнз расчет выполняется аналогично.

Для подбора КИД воспользуемся данными каталога (см. стр. 131) компании "Сигма-Вент" (не реклама):

Формулы для подбора КИД

Формулы расчета у производителей схожи. Если лишь небольшие отличия в поправочном коэффициенте (у ВЕЗЫ, к примеру, 1,7).

Расчет КИД

Ограничения по высоте КИД (порядка 500мм) вызваны требованиями пп. 714, 7.17 [1] (см. Рис. 2).

По результатам расчета принимаем клапан КИД 600х500. Следует предусматривать установку многостворчатого клапана без вылета заслонок за обе стороны клапана.

Рис. 3 Один из примеров многостворчатого КИД с пределом огнестойкости

Это вызвано следующими причинами:

  • п. 4.3.7 [3]:

В эвакуационных коридорах, как правило, не допускается размещать оборудование, выступающее из плоскости стен на высоте менее 2 м...

В зависимости от размера при одностворчатом исполнении КИД вылет заслонки может быть значительным.

  • возможность предусмотреть антивандальную защиту КИД (к примеру, решетки или защитную сетку с двух сторон).

Примечание:

Настоятельно рекомендуем предусматривать мероприятия по антивандальной защите клапана, т.к. в его конструкции есть ответственные незащищенные элементы (пружины и др.).

При установке на КИД решеток (или защитной сетки) необходимо внести корректировки в представленный расчет. При этом размер клапана увеличится (при фиксированной высоте, соответственно, увеличится ширина клапана).

По расчету КИД с решетками необходимо проконсультироваться со специалистами завода-изготовителя!

При отсутствии антивандальной защиты существует достаточно большая вероятность повреждения клапана и, соответственно, некорректной работы систем противодымной вентиляции!

Примечание:

По опыту скажу, что архитекторы обычно стараются минимизировать размеры тамбур-шлюза.

Минимальные размеры тамбур-шлюзов регламентируются п. 4.3.11 [3]:

Ширину тамбуров и тамбур-шлюзов, расположенных на путях эвакуации, следует принимать больше ширины дверных проемов не менее чем на 0,5 м, а глубину - более ширины дверного полотна не менее чем на 0,5 м, но не менее 1,5 м.

Так что особое внимание также прошу уделить выбору места для размещения КИД (ППКнз) в ограждении тамбур-шлюза.

 

Вывод:
Применение систем подпора в тамбур-шлюзы для возмещения объемов удаляемых из коридоров продуктов горения позволяет оптимизировать решения по противодымной вентиляции зданий. Но данное решение требует основательного подхода к подбору оборудования (КИД) и место под его размещение.

 

Библиография

[1] СП 7.13130.2013 "Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности (с Изменениями N 1, 2)"

[2] МД.137-13 "Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий: Метод. рекомендации. М., ВНИИПО"

[3] СП 1.13130.2020 "Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы"

Благодарим за внимание!

Подписывайтесь на нас в Telegram!

Published on  October 13th, 2020