Подача воздуха в тамбур-шлюзы

К сожалению, этой теме недостаточно внимания уделяют проектировщики. И, как следствие, возникают проблемы при сдаче системы.

Отдельное спасибо Александру Киносяну за следующие видеоматериалы:

Видео 1: Тамбур-шлюзы на пути эвакуации;

Видео 2: Шиберение подпоров воздуха в тамбур шлюзы, убеждаем заказчика на установку КИД;

Видео 3: Замер давления подпоров воздуха в тамбур шлюзах, пусконаладка приточной противодымной вентиляции.

Примечание:

Прошу к разговорам и решениям, представленным на видео относиться скептически. Данные видеоматериалы не являются руководством к действию и служат исключительно для понимания состояния дел в отрасли.

Главный вывод: системы подпора в тамбур-шлюзы проектируются неверно!

Требования нормативных документов к тамбур-шлюзам (в части противодымной защиты)

Тамбур-шлюз (далее - ТШ) - объемно-планировочный элемент, предназначенный для защиты проема противопожарной преграды, выгороженный противопожарными перекрытиями и перегородками, содержащий два последовательно расположенных проема с противопожарными заполнениями или большее число аналогично заполненных проемов при принудительной подаче наружного воздуха во внутреннее выгороженное таким образом пространство - в количестве, достаточном для предотвращения его задымления при пожаре (п. 3.18 [1]).

Системы противодымной вентиляции ТШ должны обеспечить (согласно [1], [2]):

при одной открытой двери - среднюю скорость истечения воздуха через открытый дверной проем не менее 1,3 м/с (с учетом совместного действия вытяжной противодымной вентиляции);
при закрытых дверях* - избыточное давление в диапазоне от 20 до 150 Па (с учетом совместного действия вытяжной противодымной вентиляции).

Примечание:

*Измерение избыточного давления в тамбур-шлюзах должно производиться на закрытых дверях по отношению к имитируемому задымленному помещению.

Часто на практике дела обстоят следующим образом (см. представленные видеоматериалы):

Проектируется система с параметрами, обеспечивающими нормируемую скорость истечения воздуха через один открытый дверной проем ТШ. Многие проектировщики больше не предусматривают никаких технических мероприятий. Систему монтируют. Приходит время пусконаладочных работ (ПНР). И вот организации, осуществляющие ПНР, сталкиваются со следующим: дверь из коридора (помещения) в ТШ невозможно открыть (избыточное давление на двери от 300 Па и выше). Если же произвести пуск системы подпора ТШ при открытой двери, то скорость воздуха в дверном проеме будет соответствовать нормам. Вот и приходится "душить" вентилятор, чтобы была возможность открыть дверь. Такая система подпора в ТШ не соответствует требованиям нормативных документов!

Расчетная часть

Ниже приведен пример расчета подпора в ТШ. Расчет осуществляется по [3]. Выполнить онлайн расчет можно здесь.

Условия задачи:

Рассчитать расход воздуха, подаваемого в тамбур-шлюз на этаже пожара, расположенного при выходе из коридора на незадымляемую лестничную клетку типа Н3. Размер дверных проемов тамбур-шлюза - 900х1900(h) мм в свету.

Выполним расчет для г. Москвы:

Расчет расхода воздуха на 1 открытую дверь тамбур-шлюза

Определим расход воздуха, подаваемого в тамбур шлюз, для создания избыточного давления в 20 Па:

Расчет расхода воздуха для создания избыточного давления 20 Па в защищаемом тамбур-шлюзе при закрытых дверях

Соответственно для создания избыточного давления в 150 Па:

Расчет расхода воздуха для создания избыточного давления 150 Па в защищаемом тамбур-шлюзе при закрытых дверях

Примечания:

1) Характеристику удельного сопротивления воздухопроницанию дверей тамбур-шлюза взяли здесь;

2) Данные расходы воздуха даны для подачи непосредственно на этаж с очагом пожара. Вентиляторы необходимо подбирать с учетом утечек через неплотности воздуховодов и противопожарных клапанов.

Принципиальные схемы систем подпора в ТШ

Обеспечить требования нормативных документов можно любым из представленных ниже технических решений:

1) Две системы с самостоятельными вентиляционными каналами

Рис. 1 Принципиальная схема систем приточной противодымной вентиляции тамбур-шлюзов с самостоятельными вентиляционными каналами

Переключение между вентиляторами осуществляется по управляющему сигналу датчика положения двери, установленного на двери входа в тамбур-шлюз.

Подача наружного воздуха в тамбур-шлюз осуществляется только на этаже с очагом пожара. Алгоритм работы систем аналогичен алгоритму для систем схемы №2 (см. ниже). Только на этаже пожара открываются противопожарные нормально закрытые клапаны двух систем. Корректная работа систем обеспечивается обратными клапанами у вентиляторов.

У данного решения больше минусов, чем плюсов. Но такое решение вполне имеет право на жизнь.

2) Две системы с общим вентиляционным каналом

Рис.2 Принципиальная схема систем приточной противодымной вентиляции тамбур-шлюзов с общим вентиляционным каналом

Как Вы заметили, представленная схема аналогична схеме приточной противодымной вентиляции пожаробезопасных зон с одним лишь отличием - отсутствием воздухонагревателя.

Описание работы систем

Защита приточной противодымной вентиляцией тамбур-шлюзов осуществляется посредством подачи наружного воздуха непосредственно в эти помещения для создания в них избыточного давления при закрытых дверях и обеспечения минимально допустимой скорости истечения воздуха через одну открытую дверь защищаемого тамбур-шлюза.

В тамбур-шлюзы воздух подается двумя различными системами.

Для обеспечения минимальной скорости истечения воздуха через одну открытую дверь применяется вентилятор №1 (ПД1.1).

Для поддержания избыточного давления применяется вентилятор №2 (ПД1.2).

Корректная работа вентилятора №2 (ПД1.2) обеспечивается обратным клапаном.

Подача наружного воздуха в тамбур-шлюз осуществляется только на этаже с очагом пожара.

Избыточное давление в тамбур-шлюзах – в диапазоне 20-150 Па. Скорость истечения воздуха через одну открытую дверь тамбур-шлюза – не менее 1,3 м/с.

Подача наружного воздуха осуществляется в верхнюю часть помещения.

Алгоритм работы систем следующий:

Алгоритм работы систем приточной противодымной вентиляции тамбур-шлюзов

Примечания:

1) КППнз - клапан противопожарный нормально закрытый;

2) КППнз, размещенный в техпространстве, открывается при срабатывании АУПС (или других устройств по п. 7.20 [1]) и остается в таком положении при дальнейшей работе систем.

Вентиляторы противодымных приточных систем размещаются (в соответствии с техническими данными предприятий-изготовителей) на кровле здания с ограждениями для защиты от доступа посторонних лиц.

Приемные устройства наружного воздуха систем приточной противодымной вентиляции:

размещаются на расстоянии не менее 5 м от выбросных устройств систем вытяжной противодымной вентиляции;
низ отверстия для приемного устройства наружного воздуха размещается на высоте более 1 м от уровня устойчивого снегового покрова, определяемого по данным гидрометеостанций или расчетом (для Москвы ориентировочно 1,3 - 1,5 м).

Решение может выглядеть так:

Рис.3 Компоновка вентиляторов приточной противодымной вентиляции тамбур-шлюзов на кровле

Особенности схемы:

данная компоновка вентиляторов позволяет избегать блокирования работы вентилятора №2 (ПД1.2) при работе вентилятора №1 (ПД1.1);
в качестве обратного клапана (по п. 7.17 "в" [1]) используется противопожарный нормально закрытый клапан (в нашем случае размещен в техническом пространстве). Рекомендуем предусматривать клапан в морозостойком исполнении;

Примечание:

С вступлением в силу Изменения №1 к СП 7.13130.2013 к обратным клапанам предъявляется требование только по требуемым пределам огнестойкости. Сложность в том, что на гравитационный обратный клапан на данный момент нет сертификатов на соответствие пределам огнестойкости. Поэтому до появления у производителя таких сертификатов рекомендуем продолжать устанавливать противопожарные нормально закрытые клапаны.

3) Одна система с устройством сброса избыточного давления из ТШ

Рис.4 Принципиальная схема систем приточной противодымной вентиляции тамбур-шлюзов со сбросом давления

По п. 8.8 [1]:

...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 (КИД) в противопожарном исполнении с требуемыми пределами огнестойкости.

Сразу оговоримся, что вариант сброса избыточного давления через КИД в объем лестничной клетки мы не рассматриваем, т.к. это противоречит пп. "а" п. 5.4.16 [4]:

внутренние стены лестничных клеток типа Л1, Л2, Н1 и Н3 не должны иметь проемов, за исключением дверных. Внутренние стены лестничных клеток типа Н2 не должны иметь проемов, за исключением дверных и отверстий для подачи воздуха системой приточной противодымной вентиляции;

Данная тема достаточно интересна и объемна. Этому решению будут посвящены отдельные статьи:

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

Применение систем подпора в тамбур-шлюзы (ТШ) для возмещения объемов удаляемых продуктов горения. Часть 2. Подземные автостоянки

4) Одна система с применением частотного преобразователяРис. 5 Принципиальная схема систем приточной противодымной вентиляции тамбур-шлюзов с частотным преобразователем

Смысл такой: Вентилятор работает в двух режимах. Переключение между режимами работы осуществляется за счет частотного преобразователя. Управляющий сигнал на частотный преобразователь поступает от датчика положения двери. В нашем случае: при закрытой двери вентилятор должен подавать 310-860 м3/ч (без учета утечек), при открытой двери - 8050 м3/ч (без учета утечек).

По нашему опыту: не все преобразователи частоты могут поддерживать режим работы вентилятора, обеспечивающий малый расход (при закрытой двери). Поэтому применять данное решение мы рекомендуем только после консультации со специалистами завода-изготовителя!

От опытных товарищей поступила информация о реализации решения на основе вентилятора ВКОП-2019 и шкафа ППУ ШКВАЛ-200 компании "ВЕЗА" (не реклама).

Вывод:

Мы представили Вам основные решения по подпору в ТШ. Представленные решения не являются догмой. Они служат лишь примером. Выбор за Вами!

Библиография

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

[2] ГОСТ Р 53300-2009 "Противодымная защита зданий и сооружений. Методы приемосдаточных и периодических испытаний (с Изменением N 1)"

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

[4] СП 2.13130.2020 "Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты"

Благодарим за внимание!

Подписывайтесь на нас в Telegram!

Published on October 13th, 2020