Диплом 2015 (Противодымная защита современного высотного здания), страница 3

Несмотря на некоторые недостатки, связанные с относительно высокими расходами удаляемых продуктов горения, системы струйной вентиляции позволяют получить ряд преимуществ по сравнению с системой дымоудаления и вентиляции, оснащенной воздуховодами. Например, уменьшение высоты помещения автостоянки вследствие отсутствия воздуховодов большого сечения, отсутствие необходимости в мероприятиях, обеспечивающих нераспространение пожара и продуктов горения из помещения автостоянки в другие помещения по системам воздуховодов общеобменной и противодымной вентиляции (установка противопожарных клапанов и обеспечение нормативных пределов огнестойкости).

1.4.4 Дымоподавление

Дымоподавление представляет собой изменение свойств, продуктов горения в целях уменьшения их токсичности или (и) оптической плотности дыма. Рассмотрим два способа дымоподавления: электростатический способ очистки дымовых газов и осаждение дыма на тонкораспыленных растворах химических реагентов.

Электростатический способ широко используется для очистки дымовых газов на тепловых электростанциях. На пути движения дыма, обычно в дымовой трубе, устанавливаются коронирующие и осадительные электроды. При коронном разряде образуются свободные электроны и ионы, заряжающие конденсированные частицы дыма. Заряженные частицы под действием электрического поля движутся к осадительным электродам и осаждаются на них. Электростатический способ обеспечивает высокую степень осаждения (до 99%) при энергозатратах 0,3 кВт ч на 1000³ дыма. Обеспечивается эффективное осаждение частиц дыма размерами от 0,1 до 1000 мкм. Концентрация конденсированной фазы может изменяться от долей г/м³ до 50 г/м³. В одном из японских патентов приводится пример реализации электростатического способа осаждения дыма применительно к многоэтажному зданию с большим количеством помещений. В литературе отсутствуют описания практического применения электростатического способа осаждения дыма при пожарах.

В Ленинградском филиале ВНИИПО проводились исследования осаждения частиц дыма на распыленных водных растворах химических реагентов. Опыты, проведенные на лабораторной дымовой камере объемом 1 м³, показали, что путем подбора различных компонентов раствора и дисперсности распыла удается достичь снижения оптической плотности дыма на 80-83%. Снижение концентрации продуктов горения при этом достигает 75-90 %. Такой эффект получается при давлении распыла 1,4-1,6 МПа за 2-3 мин при расходе раствора 0,5-0,8 л и мелкости распыла 100-300 мкм.

Дымоподавление как способ противодымной защиты в настоящее время находится в стадии научно-исследовательских разработок, заявок на изобретения, патентов. Широкого практического применения в пожарной охране дымоподавление пока не получило.

Для очистки дыма используются и механические фильтры. Хотя способы дымоподавления в обозримом будущем едва ли найдут широкое применение в промышленных и гражданских зданиях, существуют определенные области, когда традиционные способы противодымной защиты неэффективны или неприменимы по другим причинам (грязные зоны АЭС, подводные лодки, самолеты и космические аппараты).

2 Правовые и нормативные акты регламентирующие противодымную защиту

Требования, предъявляемые к противодымной защите зданий и сооружений, содержатся в Федеральном законе «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» ФЗ №123 и в своде правил СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования».

Перечень требований, содержащиеся в статье 85 Технического регламента, которые являются обязательными для исполнения, и носят общий, если можно так выразиться, фундаментальный характер. Данные требования указывают нам, в первую очередь на ряд условий, по которым должна быть построена противодымная защита и каким образом она должна выполнять свои функции[1].

Требования пожарной безопасности, предъявляемые к инженерным системам и техническим срадствам противодымной защиты, содержатся в статье 138 Техрегламента.

Вместе с тем, данные статьи федерального закона не содержат требований, в которых бы имелись четкие указания на то, какими параметрами должна обладать противодымная защита того или иного объекта.

В разделе 7 данного свода правил, под названием «Противодымная вентиляция вентиляция», содержатся требования касательно оборудования зданий и сооружений противодымнаявентиляцией в зависимости от объемно-планировочных особенностей, функциональной пожарной опасности других параметров защищаемого объекта, а также конструктивных решений и параметров применяемого оборудования.

2.1Нормативные требования к противодымной защите зданий повышенной этажности

С ростом  этажности  здания  возрастает их пожарная опасность, поскольку расчетное время эвакуации возрастает,  а время блокирования путей эвакуации дымом уменьшается.  Поэтому в дополнение к требованиям по противодымной защите, изложенным выше, для зданий высотой  10 и более этажей (более 28 м от планировочной отметки земли до уровня низа проемов, используемых для спасения людей, с  верхнего не технического  этажа)  нормативными  документами предусматривается ряд специальных мероприятий.  В таких зданиях необходимо устройство дымоудаления из коридоров  и  холлов,  создание подпора  (избыточного давления) в шахтах лифтов.  Эти здания должны иметь незадымляемые лестничные клетки.  По принятой в нашей  стране классификации незадымляемые лестничные клетки подразделяются на три типа. В зависимости от типа незадымляемость лестничных клеток обеспечивается:

1) устройством поэтажных входов через открытые воздушные зоны по балконам, лоджиям или галереям (Н1);
2) созданием подпора воздуха при пожаре (Н2);
3) созданием подпора воздуха при пожаре в тамбурах-шлюзах перед лестничной клеткой (Н3).

Требования к незадымляемым лестничным клеткам 1-го типа заключаются в следующем:

-расстояние в  осях  между дверью для выхода с этажа и входа в лестничную клетку должно быть не менее 2,2-2,5 м;

-выход с  первого  этажа  лестничной  клетки  должен  быть  непосредственно наружу или через отдельный выход, допускается выход в вестибюль здания через тамбур с подпором воздуха.

Незадымляемые лестничные клетки 1-го  типа  более  надежны  по сравнению лестничными клетками других типов,  поскольку для их нормального функционирования не требуется специальной автоматики.  Это качество и определяет область их применения. Если в здании повышенной этажности имеется одна незадымляемая лестничная клетка,  то она должна  быть 1-го типа.  При большем количестве лестничных клеток в здании (секции здания) не менее 50% незадымляемых лестничных клеток должно быть 1-го типа,  остальные могут быть других типов.

Незадымляемые лестничные  клетки 1-го типа (Н1) имеют серьезные недостатки с точки зрения их эксплуатации в нормальных условиях. Один из них  связан  с повышеннымитеплопотерями через выходные двери на поэтажные переходы.  Теплопотери с фильтрацией воздуха  через  щели притворов  дверей и с воздухообменом при открывании дверей на порядок выше теплопотерь за счет теплопроводности через дверной массив. Второй  обусловлен  довольно  редким использованием этих лестничных клеток по их прямому назначению.  Жильцы поднимаются по ним на  3-4 этажа, а для подъема на более высокие этажи, как правило, пользуются лифтом.  Небольшая посещаемость незадымляемых лестничных  клеток 1-го  типа провоцирует создание в них неблагоприятной криминогенной обстановки.

Требования к созданию избыточного давления (подпора) воздуха в незадымляемых лестничных клетках 2-го и 3-го  типов  заключаются  в следующем. Расход наружного воздуха для приточных вентиляторов следует рассчитывать  на  поддержание  избыточного  давления  не менее 20Па:

- в нижней части лифтовых шахт при закрытых дверях на всех этажах, кроме первого;

- в нижней части незадымляемых лестничных клеток 2-го  типа  при открытых  дверях  на  пути эвакуации из коридоров и холлов на этаже пожара в лестничную клетку и из здания наружу при  закрытых  дверях из коридоров и холлов на всех этажах.

Перепад давления на дверях из поэтажных коридоров в лестничные клетки не должен превышать 150 Па.  Аналогичное требование есть и в зарубежных нормах. Оно вызвано они стремлением ограничить усилие по открыванию двери.  При  перепаде  давления 150 Па на дверь площадью 2 м². действует сила в 300 Н, а сила,  необходимая для открывания двери,  составляет 15 кгс.  Такое соотношение силы и давления, действующих на дверь.  Момент силы давления равен произведению силы DР на половину ширины двери В,  а момент силы F_откр равен произведению этой силы на полную ширину двери.  Условием открывания двери является равенство моментов,  откуда следует,  что сила F_откр равна половине силы DР.

Требования к дымоудалению из коридоров и холлов можно свести к следующему.  Дымоудаление должно осуществляться с этажа, где возник пожар, через шахту,  оборудованную центробежным вытяжным вентилятором.  На каждом этаже в шахте имеется отверстие, закрытое клапаном.

При возникновении пожара на одном из этажей по сигналу от пожарного извещателя открывается клапан,  перекрывающий отверстие в шахте дымоудаления  на этом же этаже,  включается вентилятор дымоудаления и вентиляторы подпора в незадымляемые лестничные клетки 2-го типа и в шахты  лифтов.  Предусматривается и дистанционное включение системы противодымной защиты с помощью кнопок, установленных на каждом этаже в шкафах пожарных кранов.

Одна шахта дымоудаления  обслуживает отсек коридора длиной  не более 30 м. В жилых зданиях коридоры делятся на отсеки несгораемыми перегородками с дверями через каждые 30 м длины коридора,  а в промышленных – через каждые 60 м.  На один отсек коридора в жилом здании приходится одна шахта дымоудаления,  а в  промышленном  –  две

Предел огнестойкости стен шахты и клапана дымоудаления должен  быть не менее 0,5 ч. Мягкие шумопоглощающие вставки у вентиляторов дымоудаления должны изготовляться из несгораемых  материалов,  например, из фольгированных или стеклоткани.

Для предотвращения попадания продуктов  горения  из  выхлопных отверстий  системы  дымоудаления в воздухозаборные отверстия систем подпора воздуха выброс дыма должен быть факельным через конфузор со скоростью не менее 20 м/с. Расстояние от выбросных отверстий систем дымоудаления до заборных отверстий систем  подпора  воздуха  должно быть не менее 5 м.

2.2Конструктивные и технические требования к вентиляционымсистемам противодымной вентиляции

Подача воздуха в защищаемые объемы для создания подпора воздуха должна производиться Рисунок 2.1 сосредоточенно сверху в объем каждой зоны лестничных клеток и объемы шахт лифтов.

Отверстия воздухозабора системы подпора воздуха следует располагать так, чтобы исключить попадание в них продуктов горения, выходящих из окон фасадов здания.

В системах подпора воздуха лючки и вентиляционные камеры с дверями следует размещать между всасывающим отверстием и вентилятором. Клапаны необходимо располагать в отверстии подачи воздуха в шахты лифтов или лестничных клеток.Заслонка клапана не должна открываться в направлении, противоположном движению потока. Конструкция вентиляционной камеры должна обеспечивать удобство и технологичность монтажа (демонтажа), обслуживания и ремонта вентиляционного агрегата. Ограждающие конструкции вентиляционных камер должны иметь предел огнестойкости не менее 0,5 ч.

Рисунок 2.1 организации подачи воздуха в объем лестничной клетки и шахты лифтов

1 - лестничная клетка; 2 - шахта лифтов; 3 - вентилятор подачи воздуха; 4 - канал для подачи воздуха; 5 - рассечка; 6 - клапан для подачи воздуха

Продукты горения удаляют из поэтажных коридоров через клапаны в стенах шахт дымоудаления. Количество отверстий на этаже следует принимать из расчета одно отверстие на отсек коридора длиной не более

30 м.

 Отверстия дымоудаления следует располагать ближе к дверному проему между поэтажным коридором и защищаемым объемом на расстоянии не более 0,15 м от перекртыия. Горизонтальный размер отверстия клапана дымоудаления должен быть больше вертикального, а площадь проходного сечения клапана следует выбирать из ряда 0,3, 0,5 и 0,7 м² и из условия скорости движения газов не более 20 м · с^-1.

Шахта дымоудаления должна соединять поэтажные отверстия дымоудаления отсеков коридоров здания, расположенных непосредственно друг над другом, и обслуживать только эти отсеки коридоров. Стены шахты дымоудаления должны иметь предел огнестойкости не менее 1 ч. Размеры внутреннего поперечного сечения шахты дымоудаления следует выбирать из условия скорости движения газов не более 10 м · с^-1.