Бесплатная библиотека стандартов и нормативов www.docload.ru

Все документы, размещенные на этом сайте, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей.
Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.
Это некоммерческий сайт и здесь не продаются документы. Вы можете скачать их абсолютно бесплатно!
Содержимое сайта не нарушает чьих-либо авторских прав! Человек имеет право на информацию!

 

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ

ПОСОБИЕ 4.91 к СНиП 2.04.05-91

Противодымная защита при пожаре

(2 редакция )

Москва, 1992 г.

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ

ПОСОБИЕ 4.91 к СНиП 2.04.05-91

Противодымная защита при пожаре

(2 редакция )

Главный инженер института                                                            И. Б. Львовский

Главный специалист                                                                           Б. В. Баркалов

…………………..

Москва, 1992 г.

Пособие 4.91 к СНиП 2.04.05-91 «Противодымная защита при пожаре» одобрена техническим советом и введена в действие институтом Промстройпроект.

Рецензент - доцент кафедры «Пожарной безопасности в строительстве» Высшей инженерной пожарно-технической школы МВД РФ, доктор техн. наук Есин В. М.

Редактор - инженер Агафонова Н. В.

С введением в действие второй редакции «Пособия 4.91» утрачивает силу первая редакция данного пособия.

Настоящее «Пособие к СНиП 2.04.05-91» защищено авторским правом, не должно воспроизводиться или использоваться никаким способом и никакими средствами - электронными или механическими, включая фотокопирование или информационные фонды и системы выдачи, без письменного разрешения института Промстройпроект.

ПЕРЕЧЕНЬ ПОСОБИЙ

к СНиП 2.04.05-91

«Отопление, вентиляция и кондиционирование»

1.91. Расход и распределение приточного воздуха

2.91. Расчет поступлений теплоты солнечной радиации в помещения

3.91. Вентиляторные установки

4.91. Противодымная защита при пожаре

5.91. Размещение вентиляционного оборудования

6.91. Огнестойкие воздуховоды

7.91. Схемы прокладки воздуховодов в зданиях

8.91. Численность персонала по эксплуатации систем отопления, вентиляции и кондиционирования

9.91. Годовой расход энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования

10.91. Проектирование антикоррозийной защиты вентиляционных систем

11.91. Расчетные параметры наружного воздуха для типовых проектов

12.91. Рекомендации по расчету инфильбрации наружного воздуха в одноэтажные производственные здания.

Перечисленные выше -разделы «Пособия» поступят в продажу в 1993 году.

Заявки принимаются отделом комплексной информации проектирования (ОКИП) Промстройпроекта по адресу 119827, ГСП, Москва, Г-48, Комсомольский проспект, 42 (тел. 242-37-64, 242-10-45).

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Пособие «Противодымная защита зданий и помещений» разработано Промстройпроектом (канд. техн. наук Б. В. Баркалов) на базе материалов пособия Промстройпроекта «Удаление дыма из зданий и помещений» 1988 г., утвержденного приказом института Промстройпроект от 05.04.88 35, исследований ВНИИПО МВД СССР и МНИИТЭП Мосгорисполкома, частично подтвержденных натурными испытаниями на опытных пожарах в многоэтажных жилых зданиях г. Москвы.

Раздел 1 пособия коренным образом переработан. Предложен новый, простой метод определения производительности системы дымоудаления из коридоров и холлов. Расчеты сопротивления сети построены на общетехнических положениях и формулах, применяемых в вентиляционной технике. Расходы дыма из коридоров приведены по формулам кандидатов технических наук И. И. Ильминского и М. М. Грудзинского, а из коридоров, имеющих два и большее число выходов на лестничные клетки сокращены на основе материалов, представленных М. М. Грудзинским, что обеспечивает экономию расходов воздуха, по сравнению с расходами по пособию 1988 г.

Раздел 2 существенно переработан. Необходимость дымоудаления поставлена в зависимость от времени опускания дымового облака до безопасного уровня - 2,5 м от пола и времени, необходимого для эвакуации людей из помещения.

Расход дыма определяется на основании «Периметра очага пожара» - принятого по материалам исследований английских ученых Е. Батчер, А. Парнел и Д. Драйздейл [2] и [3] или по скорости воздуха в дверях эвакуационных выходов, при этом коэффициент расхода м = 0,64 принят по ГОСТ 12.1.004-91 вместо 0,8 в издании 88 г., как необоснованные. Исключены расчеты расхода дыма на 1 м2 пола помещения.

Раздел 3 разработан на основе исследований М. М. Грудзинского, откорректирован и дополнен данными по проектированию подачи воздуха в лестничные клетки 3-го незадымляемого типа и в тамбуры-шлюзы перед лестничной клеткой в подвальном этаже с помещениями категории В и в машинные отделения лифтов в зданиях категорий А и Б.

Пособие не распространяется на проектирование дымоудаления из помещений сцены культурно-зрелищных учреждений (театров, кинотеатров, клубов), предусмотренное СНиП 2.08.02-89 и ВСН 45-86. Программы расчета на ЭВМ дымоудаления из коридоров и холлов жилых, общественных и производственных зданий, а также подпора воздуха во внутренние незадымляемые лестничные клетки и лифтовые шахты (PRITOK) и тамбур-шлюзы разработаны во ВНИИПО МВД СССР и МНИИТЭП.

Промстройпроект выражает благодарность ученым и инженерам, предоставившим материалы, рецензии и советы при разработке пособия: Е. И. Бобровой, М. М. Грудзинскому, Б. В. Грушевскому, Е. Д. Головатому, В. М. Есину, И. И. Ильминскому, В. А. Орлову, Т. И. Садовской, Г. И. Стомахиной, С. С. Требукову, В. П. Титову, В. С. Тишкину.

Пособие издано до выхода официального издания СНиП 2.04.05-91, в связи с чем возможны неточности в изложении требований этого документа.

Термины, принятые в пособии.

Дымовой клапан - клапан с нормируемым пределом огнестойкости, открывающийся при пожаре.

Дымоприемное устройство - воздуховод (канал, шахта) с установленными в нем дымовыми клапанами или воздуховод с отверстиями для приема дыма и дымовым клапаном, общим для дымовой зоны или резервуара дыма или помещения.

Дымовая зона - часть помещения, общей площадью не более 1600 м2, из которой в начальной стадии пожара удаляется дым, с расходом обеспечивающим эвакуацию людей из горящего помещения.

Помещение (коридор), не имеющее естественного освещения - помещение (коридор), не имеющее окон или световых проемов в наружных ограждениях.

Резервуар дыма - дымовая зона, огражденная по периметру негорючими завесами, опускающимися с потолка (перекрытия) до уровня Y = 2,5 м от пола и более, площадью не более 1600 м2.

1. ПРОДОЛЬНАЯ ЗАЩИТА КОРИДОРОВ И ХОЛЛОВ.

1.1. Удаление дыма при пожаре следует проектировать для обеспечения эвакуации людей из помещения здания в начальной стадии пожара, возникшего в одном из помещений:

а) из коридоров или холлов жилых, общественных, административно-бытовых и производственных зданий в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-91; 2.08.01-89; 2.08.02-89; 2.09.02-85*; 2.09,04-87 и 2.11.01-85 (см. приложение 1);

б) из коридоров производственных и административно-бытовых зданий высотой более 26,5 м;

в) из коридоров длиной более 15 м, не имеющих естественного освещения световыми проемами в наружных ограждениях (далее «без естественного освещения») в производственных зданиях категории А, Б и В с числом этажей 2 и более.

Требования не распространяются на коридоры и холлы, если для всех помещений, имеющих двери в этот коридор, проектируется непосредственное удаление дыма.

Допускается проектировать удаление дыма из производственных помещений категории В площадью 200 м2 и менее через примыкающий коридор.

1.2. Расход дыма (кг/ч), подлежащий удалению из коридора или холла следует определять по формулам:

а) для жилых зданий

Gx = 3420 BnНД1,5;                                                        (1)

б) для общественных, административно-бытовых и производственных зданий

Gо = 4300 BnНД1,5Кд;                                                    (2)

где:

В - ширина большей из открываемых створок дверей при выходе из коридора или холла к лестничным клеткам или наружу, м; для жилых зданий на рис. 1 поз. 5 обозначены двери, учитываемые в расчете;

n - коэффициент, зависящий от общей ширины больших створок дверей, В м, открываемых при пожаре из коридора на лестничные клетки или наружу, равный:

при В =       0,6       0,9       1,2       1,8       2,4

для жилых зданий                                          n =        1,0       0,82     0,7       0,51     0,41

для общественных,                                                      1,05     0,91     0,8       0,62     0,5

административно -бытовых

и производственных зданий

НД - высота двери, м; при НД < 2 м - принимать НД = 2 м;

при НД >2,5 м принимать НД = 2,5 м;

КД - коэффициент относительной полноты и продолжительности открывания дверей для выхода из коридора на лестничную клетку или наружу равный 1,0 - при эвакуации 25 чел. и более и 0,8 - при эвакуации менее 25 чел. через одну дверь.

1.3. Удаление дыма из коридоров и холлов следует проектировать системами с искусственным побуждением: к системе допускается присоединять не более двух дымовых шахт.

При расчете системы следует принимать удельный вес дыма 6 Н/м3, температуру дыма 300 °С и поступление воздуха в коридор через открытые двери на лестничную клетку или наружу.

Дымовые клапаны следует размешать на дымовых шахтах под потолком коридора или холла. Допускается присоединение дымовых клапанов к шахтам на ответвлениях, но не более двух ответвлений от шахты на этаже. Радиус действия дымового клапана 15 м; в одну из сторон допускается принимать 20 м. Длина коридора, обслуживаемого одним дымоприемным устройством не более 30 м.

1.4. Дымовые клапаны следует выбирать по данным заводов изготовителей.

Сведение о дымовых клапанах, имеющих электрический привод для открывания при пожаре и ручной для закрывания, приводятся в табл. 1, рис. 2. Площадь проходного сечения клапана рекомендуется определять по массовой скорости дыма - 7-10 кг/(с. м2).

Таблица 1

а) Дымовые клапаны Одесского экспериментального ремонтно-механического завода

 

Площадь

Установочные размеры, мм, не более

Масса, кг, не

Пределы

Обозначение клапана

проходного сечения,1 м2, не менее

длина l

высота h

ширина b

более

огнестойкос­ти, ч, не менее

КПДШГ-2,5

0,25

750

500

 

21

1

КПДШВ-2,5

0,25

500

750

 

21

1

КПДШК-25

0,25

600

600

 

21

1

КПДШК-30

0,30

650

650

140

25

1

КПДШВ-35

0,35

700

700

 

29

1

КПДШВ-40

0,40

750

750

 

34

1

Тип привода для открытия клапана: электрический, автоматический; для закрытия - ручной.

Напряжение сети - 220 вольт; время срабатывания - 1 секунда.

6) Дымовые клапаны КАП-5, (рис. 3) завода Моспромэлектроконструкция Москва, 2-ой Иртышский проезд, тел. завода 462-43-68 и 462-54-29. Проходное сечение клапана 0,2 м2.

в) Дымовой клапан этажный для противодымной защиты жилых зданий, предназначенный для автоматического открывания проема в шахте дымоудаления. Разработан институтом ЛЕННИИПРОЕКТ, изготавливается по техническим условиям 401-33-001-88 с основными параметрами:

Площадь проходного сечения не менее; м2                               0,2

габаритные размеры В´Н, мм´мм                                             600´800

Сопротивление закрытого клапана

газопроницанию не менее 1/кг×1/м                                            40000

Предел огнестойкости не менее, ч                                             1,0

Инерционность срабатывания не более, с                                15

Закрывание клапана                                                                   ручное

Клапан состоит из сварного шита с отверстием, которое закрывается крышкой. На щите закреплен электромагнит, стопор, конечный выключатель и ограничитель предельного положения открытой крышки.

Стопор должен надежно удерживать крышку в закрытом положении и освобождать при срабатывании электромагнита. Угол откидывания крышки 45 + 5 град.

Неплотность притворов дымового клапана определяется расходом воздуха, просасываемого через закрытый клапан Gк, кг/с - должна приниматься по данным завода-изготовителя, но не должна превышать нормативной величины:

Gх = 0,0112 ´ (Ак ´ DРз)0,5,                                         (3)

где:

Ак - площадь проходного сечения клапана, м2;

DРз - разность давлений, Па, по обе стороны клапана.

1.5. Системы с дымовыми шахтами и воздуховодами из стальных листов, выполненных на сварке сплошным плотным швом, следует, как правило, употреблять для производственных, общественных и административно-бытовых зданий; плотность этих шахт и воздуховодов следует учитывать по классу «П»; для жилых зданий применяют шахты из строительных материалов; плотность их должна быть не ниже класса «Н» по СНиП 2.04.05-91.

1.6. Потери давления в дымовом клапане, Па, рекомендуется определять по формуле:

DР1 = КТ(j1 + j2)(vr)2/2r},                                             (4)

КТ - поправочный коэффициент для коэффициентов местных сопротивлений, являющийся отношением плотности поступающего в сеть или перемещаемого по ней газа к плотности стандартного воздуха r = 1,2 кг/м3. Для дыма, поступающего в дымовой клапан следует принимать с поправкой на загрязненность дыма 1,3; КТ равно 0,66 при температуре газа 300 °С, 0,55 при 450 °С и 0,45 при 600 °С. Температуры соответствуют нормативной величине удельного веса газа 6, 5 и 4 Н/ м3 или плотности 0,61; 0,51 и 0,41 кг/м3;

j1 - коэффициент сопротивления входа в дымовой клапан и далее в дымовую шахту, с коленом 90°, принимается равным 2,2; для клапанов, образующих при входе в шахту колено под углом 45°, рекомендуется принимать j1 = 1,32;

j2 - коэффициент сопротивления присоединения дымового клапана к шахте или к ответвлению определяется по расчету; для непосредственного присоединения клапана типа КПДШ к стенке шахты рекомендуется j2 = 0,3, а для клапана КДП-5 и КЭ-1 j2 = 0,2;

vr - массовая скорость дыма в клапане кг/(м2);

r - плотность дыма из коридоров и холлов 6/9,81 = 0,61 кг/м3.

1.7. Сопротивление трению в ответвлениях к дымовому клапану, в шахтах или в воздуховодах, Па, рекомендуется определять по формуле:

DР2 = КТрНКсl                                                               (5)

где:

Коэффициент КТр следует принимать:

при температуре дыма 300 °С                9,6

450                     8,0

660                     6,45

Н - потери давления на трение, кг/м3, в стальных воздуховодах при температуре 20 °С, принимаемые по справочнику [1] для эквивалентного диаметра участка воздуховода или шахты, соответствующие величине скоростного давления, кг/м2, найденного по массовой скорости дыма или газов на этом участке воздуховода или шахты.

В табл. 2 приведены значения Н, для наиболее часто встречающихся площадей поперечного сечения дымовых шахт 0,25; 0,35; 0,55 и 0,7 м2;

Кс - коэффициент для воздуховодов из строительных материалов, равный 1,7 для бетона и шлакобетона; 2,1 - для кирпича и 2,7 для шахт со стенками, оштукатуренными по стальной сетке, для стальных воздуховодов Кс = 1; более точные значения могут бить получены по табл. 12, 14 справочника [1];

l - длина, м.

Таблица 2

Потери давления на трение

Скоростное

Потери давления на трение Н кг/м2 в воздуховодах поперечным сечением, м2

давление в воздуховоде или шахте, Па

0,25

0,35

0,5

0,7

30

0.10

0,09

0,06

0,06

40

0,13

0,11

0,08

0,07

50

0,16

0,14

0,10

0,09

60

0,19

0,17

0,12

0,11

70

0,22

0,19

0,17

0,12

80

0,25

0,22

0,16

0,14

90

0,28

0,24

0,18

0,16

100

0,31

0,27

0,20

0,17

110

0,34

0,29

0,22

0,19

120

0,37

0,32

0,24

0,20

130

0,39

0,34

0,26

0,21

140

0,42

0,37

0,27

0,22

150

0,45

0,39

0,29

0,25

160

0,48

0,41

0,31

0,26

170

0,51

0,45

0,33

0,28

180

0,54

0.47

0,35

0,30

190

0,57

0,49

0,37

0,31

200

0,62

0,54

0,40

0,33

1.8. Определив общие потери давления на первом участке системы DР3 = DР1 ± DР2 при выбранной площади проходного сечения клапана А м2 по формуле (3) определяем расход воздуха, подсасываемого через неплотности закрытого клапана на втором этаже (или втором участке системы) Gк, кг/с. На основании процентного отношения 100 Gк к расчетному расходу дыма GД по таблице находим увеличение плотности смеси дыма и воздуха (далее «газов») в дымовой шахте, Drэ (3 кг/м3, на один этаж здания или один участок системы:

Drэ = j(100Gк/GД);                                                                    (6)

100 Gк/GД, %

3,2

3

2,8

2,6

2,4

2,2

2,0

1,8

1,6

 

0,01

0,009

0,0084

10,0078

0,0072

0,0066

0,0061

0,0055

0,0049

1.9. Определяем плотность газа в устье rверхнем конце) шахты или воздуховода:rу = 0,61 + Drэ (Nв - 1)                                                                     (7)

и расход газов в устье шахты или воздуховода:

Gу = 0,81 GдDrу/(1 - 0,83Drу),                                                  (8)

где:

Nв - номер верхнего этажа здания или номер последнего участка системы до вентилятора, на котором установлен дымовой клапан.

1.10. По расходу и скорости газов в устье шахты (рекомендуется принимать не более 15 кг/(с м2)) уточняют при необходимости ее поперечное сечение. Затем по формуле (9) определяют коэффициент сопротивления всей дымовой шахты или системы:

jу = 9,6 НшКмl/hДу + 0,3КТ(N - 1)                                               (9)

и по формуле (10) потери давления в шахте, Па.

DРу = 0,5(hД1 + hДу)jу + DР1 + DР2,                                           (10)

где:

l - длина шахты или системы, м;

hД1, hДу - динамическое давление, Па, на первом участке и в устье шахты;

DР1 и DР2 - потери давления на первом участке и в устье шахты, Па;

КТ = 0,75 - учитывает снижение температуры и увеличение плотности газа;

Нш = Н; Км = Кс - по предыдущему,

N - число этажей в здании.

1.11. Потери давления в воздуховодах, присоединяющих дымовую шахту к вентилятору DРвс и после вентилятора DРн:

DРвс или DРн = 9,6НвКвlв + SjКТhД2,                                        (11)

где:

Нв = Н и Кв = Кс как для формулы (5); КТ принимать 0,75.

l - длина участка воздуховода, присоединяющего шахту к вентилятору или от вентилятора до выхлопа, м;

Sj, hд2 - сумма местных сопротивлений до вентилятора и динамическое давление газов на этом участке, Па или соответственно после вентилятора до выпуска в атмосферу.

1.12. Подсосы воздуха через неплотности конструкции шахты и воздуховодов до вентилятора Gп кг/с, определяются по суммарному сопротивлению сети до вентилятора, DРс = DРу + DРв по формулам (10) и (11), а дополнительные подсосы воздуха через неплотно закрытые дымовые клапаны учитываются в размере 10 % от расхода воздуха, поступившего в шахту:

Gп = GпсРсlс + GппРпlп + 0,1(GуG1);                                       (12)

где:

Gпс - удельный подсос воздуха через неплотности шахты и воздуховодов из стальных листов, соединенных сплошным плотным швом; (такую же плотность могут иметь шахты из монолитного бетона или полых блоков при наличии не более трех уплотненных стыков на этаже) Gпс рекомендуется принимать по таблице 3, по классу П;

Gпп - удельный подсос воздуха через неплотности шахт из плит или кирпича и других материалов рекомендуется принимать по табл. 3, по классу Н;

Рп, Рс - периметр, м, внутреннего поперечного сечения шахт и воздуховодов;

lс, lп - длина шахт и воздуховодов из стальных листов и из других материалов, м;

Gу, G1 - расход газов, кг/с, в устье шахты; Gу - по формуле (8) и дыма на первом участке сети, где он равен G1 = Gж или Gо, по формулам (1) или (2);

(Gу - G1) - подсос воздуха через закрытые клапаны, кг/с.

Таблица 3

Поступление воздуха через неплотности систем дымоудаления

Класс

Отрицательное статическое давление в месте присоединения воздуховодов к вентилятору, Па

возду-

200

400

600

800

1000

1203

1400

1600

1800

2000

2200

ховода

Удельный расход воздуха, GпуД, 103 кг/(с. м2) внутренней поверхности воздуховода

П

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,3

1,5

1,6

1,8

1,9

2,0

Н

1,2

1,9

2,5

3,1

3,6

4,0

4,5

4,8

5,4

5,7

6,0

Примечание: для прямоугольных воздуховодов вводится коэффициент 1,1.

1.13. Общий расход газов перед вентилятором

Gсум = Gу + Gп                                                               (13)

по сравнение с ранее рассчитанным расход Gу возрос в К = Gсум Gу раз и, следовательно суммарные потери давления на всасывании возрастут в К1 = (1 + К2)/2 раз и составят, Па:

DРсум = (DРу + DРв)К1 + DРнг,                                                   (13а)

где:

DРу и DРв по формулам (10) и (11) и DРнг - потери на выброс газов в атмосферу;

Плотность газов перед вентилятором, кг/м3.

rсум = Gсум/[GД/0,61 + (GсумGД)/1,2],                                     (13б)

температура газов

tсум = (353 - 273rсум)/rсум.                                                           (13в)

1.14. Естественное давление за счет разности удельных весов наружного воздуха и газов DРес, Па, определяется для теплого периода года (параметры Б) по формуле (14) и учитывается со знаком минус

DРес = h(gн - gсг) + hв(gн - gг),                                                     (14)

где:

h - высота дымовой шахты от оси дымового клапана на первом (нижнем) этаже до оси вентилятора, м;

hв - расстояние по вертикали от оси вентилятора до выпуска газов в атмосферу, м;

gн = 3463/(273 + tн) - удельный вес наружного воздуха, Н/м3;

tн - температура наружного воздуха в теплый период года °С;

gсг = 4,9(rв + 0,61) - средний удельный вес газов до вентилятора, Н/м3;

gг = 9,81rсум - удельный вес газов до вентилятора Н/м3;

rсум - плотность газов перед вентилятором по формуле (13б).

1.15. Потери давления, на которые должна быть рассчитана мощность, потребляемая вентилятором, Па

DРв = DРсум - DРес,                                                         (15)

где: DРсум и DРес - по формулам (13а) и (14).

1.16. Выбор вентилятора по производительности, м3/ч, и скорости его вращения определяются расходом по формуле (16)

Lв = 3600 Gсум/rсум,                                                        (16)

и по условным потерям давления, приведенным к плотности стандартного воздуха по формуле (16а), Па:

DРус = 1,2DРв/rв.                                                           (16а)

1.17. Удаление дыма должно производиться радиальными вентиляторами, пригодными для работы в течение времени, необходимого для эвакуации людей, но не менее 0,75 ч. Специальных вентиляторов для дымоудаления, работающих при температуре газов 300 °С, промышленность нашей страны не производит. Поэтому пока используются вентиляторы общепромышленного назначения, радиальные, работающие на одном валу с электродвигателями, в том числе крышные радиальные вентиляторы БКР. Выброс дыма в атмосферу следует предусматривать через трубы без зонтов на высоте не менее 2 м от кровли из горючих или трудногорючих материалов; допускается выброс на меньшей высоте с защитой кровли негорючими материалами на расстоянии не менее 2 м от края выбросного отверстия. Следует предусматривать установку обратных клапанов у вентилятора.

Мягкую вставку у вентилятора заказывать из несгораемой ткани, например, из фольгированной стеклоткани ТУ 1721-193-77.

1.18. Для систем удаления дыма из коридоров и холлов применяются вертикальные шахты с установленными на них или на ответвлениях дымовыми клапанами. Если по местным условиям такая система неприемлема и вместо шахты придется применить другой вид коллектора, в частности шахту переменного сечения или с переломами, то расчеты расхода газов, их плотность и потери давления должны быть выполнены поэлементно, за исключением, первого участка, выполняемого по формулам (4) и (5). Далее расчет выполняется в табличной форме (см. пример 3 и табл. 4). В графе 3 табл. 4 записывается расход дыма, в графе 4 - его плотность и в графе 5 - потери давления на первом участке сети. Далее в графе 2 по формуле (3) определяется расход воздуха, подсасываемого через неплотности закрытого дымового клапана, суммируется с расходом дыма в графе 3 и определяется плотность газов по формуле (17):

rГ = (Gп-1 + Gв)/(Gп-1/rп-1 + Gв/1,2),                                          (17)

по формуле (17а) в графе 5 определяются общие потери давления

DР = DРп-1 + (j3 + j4)Gп2/(2А2rп).                                              (17а)

В конце расчета в графе 3 получаем общий расход газов, а в графе 5 искомые потери давления в шахте. Дальнейший расчет системы ведется в общем порядке, по формулам (12) - (16а).

В формулах (17) и (17а) приняты следующие обозначения:

Gп-1; Gв - расход газов на предыдущем участке и расход подсасываемого воздуха, кг/с;

rп-1; rп - плотность газов на предыдущем и на данном участке, кг/м3;

DРп-1; DРп - потери давления на предыдущем и данном участке,

j3 - коэффициент сопротивления проходу у закрытого дымового клапана, принимаемый по справочнику [1] или с поправкой КТ равный 0,23;

j4 - приведенный коэффициент сопротивления трения по данным, приведенным в формуле (5) и равный 9,6 ´ Н ´ Кс ´ l ´ 1,22/(v2 ´ r);

l - длина участка воздуховода или шахты, м;

А - площадь поперечного сечения воздуховодов или шахты, м2,

Н, Кс - как для формулы (5).

Пример 1. Рассчитать противодымную защиту коридоров 12-ти этажного жилого дома в Новгороде; температура наружного воздуха в теплый период года 24,5 °С параметры Б. Планировка лестнично-лифтового узла А по рис. 1, при ширине большей створки двери поз. 5, 0,6 м. Высота двери 2 м, высота этажа 2,8 м. Шахта из бетона.

Решение. Расход дыма по формуле (1), при коэффициенте = 1:

Gж = 3420 ´ 0,6 ´ 1 ´ 21,5 = 5800 кг/ч или 1,61 кг/с.

К установке принимаем дымовые клапаны КДП-5 со свободным проходом 0,2 м2. Массовая скорость дыма в клапане 1,61/0,2 = 8,05 кг/(с. м2). Скоростное давление при плотности дыма по п. 1.6 0,61 кг/м3 равно 8,052 /(2 ´ 0,61) = 53,1 Па. Потери давления в клапане, по формуле (4)

DР1 = 0,66 ´ (1,32 + 0,2) ´ 53,1 = 53,3 Па.

Проектируем дымовую шахту сечением 0,25 м2. Массовая скорость в сечении шахты на первом участке 1,61/0,25 = 6,44 кг/(с. м2) при рекомендуемой скорости 7-10 кг/(с./м2). Скоростное давление на первом участке 6,442/1,22 = 34 Па. Общие потери на первом участке с учетом потерь давления на трение по формуле (5) при шахте из бетона Кс = 1,7; DР3 = 53,3 + 9,6 ´ 0,1 ´ 1,7 ´ 2,8 = 58 Па.

Расход воздуха через неплотности дымового клапана на втором этаже, по формуле (3) равен Gк = 0,0112 (0,2 ´ 58)0,5 = 0,038 кг/с.

По п. 1.8 отношение 100Gк/Gж = 100 ´ 0,038/1,61 = 2,36 % и соответствующее ему увеличение плотности смеси газов на один этаж равно Drэ = 0,0072 кг/м3.

Плотность смеси газов в устье шахты по формуле (7) rу = 0,61 + 0,0072 (12 - 1) = 0,69 кг/м3.

Расход газов в устье шахты по формуле (8): Gу = 0,81 ´ 1,61 ´ 0,69/(1 - 0,83 ´ 0,69) = 2,11 кг/с или 7600 кг/ч.

Массовая скорость газов в устье шахты 2,11/0,25 = 8,44 кг/(с. м2) и скоростное давление 51,6 Па.

По формуле (9) определяем коэффициент сопротивления шахты, начиная со второго участка до устья: jу = 9,6 ´ 0,1 ´ 1,7 ´ 2,8 ´ 11/51,6 + 0,3 ´ 0,75 ´ 11 = 3,45 и по формуле (10) потери давления в шахте:

DРу = 0,5 (34 + 51,6) 3,45 + 58 + 9,6 ´ 4 ´ 0,1 + 0,5 ´ 0,75 ´ 51,6 = 229 Па, где учтен также участок присоединения к крышному вентилятору длиной 4 м из листовой стали с местным сопротивлением перехода к патрубку вентилятора j = 0,5.

Подсосы воздуха через неплотности сети по п. 1.12:

Gп = 0,0013 ´ 1,1 ´ 2,0 (33,6 + 4) + 0,1 (2,11 - 1,61) = 0,16 кг/с.

Здесь удельные поступления воздуха через неплостности шахты и присоединительного воздуховода приняты по табл. 3, как для воздуховодов класса Н, с поправкой коэффициентом 1,1 на их прямоугольное сечение, поскольку конструкция шахты предусмотрена из бетона.

Общий расход газов составит 2,11 + 0,16 = 2,27 кг/с. Увеличение расхода газов в К = 2,27/2,11 = 1,076 раза по формуле (13а) увеличит потери давления в К1 = (1 + 1,07622)/2 = 1,079 раза. Общие потери при этом на всасывании составят 229 ´ 1,079 = 247 Па.

Плотность газов перед вентилятором, по формуле (13б): rсум = 2,27/[1,61/0,61 + (2,27 - 1,61)/1,2] = 0,71 кг/м3.

Температура газов tсум = (353 - 273 ´ 0,71)/0,71 = 224 °С.

Естественное давление газов по п. 1.14 при высоте шахты 33,6 м и патрубка 4 м, при удельном весе наружного воздуха в Новгороде 3463/(273 + 24,5) = 11,64 Н/м3 и газов 0,71 ´ 9,81 = 6,97 Н/м3.

DРес = 33,6[11,64 - (6 + 6,97)0,5] + 4(11,64 - 6,97) = 192 Па.

Потери давления, на которые должна быть рассчитана мощность, потребляемая вентилятором по статическому давлению 247 - 192 = 55 Па.

Параметры, на которые должен быть рассчитан вентилятор: расход - Lв = 2,27/0,71 = 3,2 м3/с или 11500 м3/ч.

Условное статическое давление 1,2 ´ 55/0,71 = 93 Па.

Принятый к установке радиальный крышный вентилятор ВКР 8.00-01, работающий на одном валу с электродвигателем мощностью 3 кВт при 700 об/м при производительности 11500 куб. м/ч обеспечивает статическое давление 210 Па, т.е. пригоден для рассматриваемой системы.

Пример 2. Рассчитать противодымную защиту коридоров 20-ти этажного общественного здания. Коридоры длиной 30 м имеют по 2 выхода на лестничные клетки, через двери, большая створка которых имеет ширину 0,97 м. Высота дверей - 2,5 м, этажей - 3,6 м. Здание расположено в Москве, расчетная температура - 28,5 °С в теплый период года (параметры Б). В помещениях, примыкающих к каждому коридору, работает не более 65 человек.

Решение. Расход дыма рассчитываем по формуле (2) для двух дверей с коэффициентом (по интерполяции) равным n = 0,62 - 0,14 ´ 0,12/0,6 = 0,592 и коэффициентом КД = 1 - т. к. на каждую дверь, при эвакуации, приходится более 25 человек: Gо = 4300 ´ 0,97 ´ 2 ´ 0,592 ´ 2,51,5 = 19520 кг/ч или 5,42 кг/с. К установке принимаем 2 клапана КПДШ площадью свободного прохода 0,25 м2 каждый или всего 0,5 м2. Дымовую шахту принимаем того же сечения. Массовая скорость дыма на первом участке шахты и в клапане 5,42/0,5 = 10,84 кг/(с. м2), скоростное давление 96,3 Па.

Потери давления в клапане (4): DР1 = 2,5 ´ 0,66 ´ 96,3 = 159 Па. Сопротивление трению на первом участке по формуле (5) DР2 = 9,6 ´ 0,19 ´ 3,6 = 6,6 Па (шахта стальная). Общее сопротивление первого участка DР1 + DР2 = 159 + 6,6 = 166 Па.

По п. 1.8 определяем расход воздуха, подсасываемый через неплотности закрытого клапана на втором этаже Gк = 0,0112(0,5 ´ 166)1,5 = 0,102 кг/с. Тогда по формуле (6) Dr = y(100 ´ 0,102/5,42) = y(1,9) , следовательно, увеличение плотности газов на один этаж здания по п. 1.8 составляет 0,006 кг/м3. Далее по формуле (7) определяем плотность газов в устье шахты rу = 0,61 + 0,006(20 - 1) = 0,72 кг/м3 и расход газов в устье шахты по формуле (8) Gу = 0,81 ´ 5,42 ´ 0,72/(1 - 0,83 ´ 0,72) = 7,86 кг/с.

Массовая скорость в устье шахты 7,86/0,5 = 15,72 кг/(с. м2) больше рекомендуемой максимальной 15 кг/(с. м2), поэтому принимаем шахту сечением 0,7 м2, соответственно массовая скорость в устье шахты будет 11,23 кг/(с. м2) и скоростное давление 87,6 Па, а на первом участке массовая скорость 7,74 кг/(с. м2) и скоростное давление 49,1 Па. Потери на трение на первом участке 9,6 ´ 0,09 ´ 1 ´ 3,6 = 3,1 Па и общее сопротивление DР1 + DР2 = 159 + 3,1 = 162 Па.

Коэффициент сопротивления всей шахты по формуле (9) составит jу = 9,6 ´ 0,2 ´ 1 ´ 3,6 ´ 19/87,6 + 0,23 ´ 19 = 4,5, потери давления в шахте по формуле (10) DРу = 0,5(49,1 + 87,6)4,5 + 162 = 470 Па.

По формуле (11) в воздуховоде диаметром 1000 мм и длиной 12 м, для присоединения шахты к вентилятору, при массовой скорости 7,86/0,785 = 10 кг/(с. м2) и скоростном давлении 69,6 Па с тремя отводами составят 9,6 ´ 0,104 ´ 12 + 3 ´ 0,15 ´ 0,75 ´ 69,6 = 35,5 Па.

Подсосы воздуха через неплотности шахты и присоединительного воздуховода, при разрежении перед вентилятором 470 + 35,5 = 506 Па по формуле (12): Gп = 0,0007 ´ 1,1 ´ 1,7 ´ 1 ´20 ´ 3,6 + 0,0007 ´ 12 ´ 3,14 + 0,1(7,86 - 5,42) = 0,459 кг/с. Общий расход газов 7,86 + 0,459 = 8,319 кг/с. При этом потери давления на всасывании возрастут в К1 = [1 + (8,319/7,86)2]0,5 = 1,06 раза и составят вместе с потерями давления на выброс газов в атмосферу DР = 506 ´ 1,06 + 9,6 ´ 0,105 ´ 1 ´ 4 + 1,41 ´ 0,75 ´ 127 = 754 Па; для выброса газов в атмосферу предусмотрен воздуховод диаметром 1 м и длиной 4 м, с конфузором для факельного выброса диаметром 0,86 м.

Плотность выбрасываемых газов по формуле (13б)

rсум = 8,319/[5,42/0,61 + (8,319 - 5,42)/1,2] = 0,73 кг/м3 и температура газов (353 - 273 ´ 0,73)/0,73 = 210 °С.

Естественное давление газов при температуре наружного воздуха 28,5 °С и удельном весе 0,73 ´ 9,81 = 7,16 Н/м3 по формуле (14):

DРес = 72[11,49 - (7,16 + 6)0,5] + 4(11,49 - 7,16) = 371 Па.

Потери давления, на которые должна быть рассчитана мощность потребляемая вентилятором (15) DРв = 754 - 371 = 383 Па.

Производительность вентилятора (16) Lв = 3600 ´ 8,319/0,73 = 29950 м3/ч.

Скорость вращения вентилятора определяется указанной выше производительностью и условным давлением DРв = 1,2 ´ 371/0,73 = 610 Па.

По этим параметрам может быть принят вентилятор Ц4-70 N10 с электродвигателем на одном валу мощностью 10 кВт, при 725 об/м.

Пример 3. Рассчитать систему дымоудаления по исходным данным примера 2 с дымовой шахтой с 1-го этажа по 10-й этаж поперечным сечением 0,5 м2 и с 11-го по 20-й сечением 0,70 м2, по п. 1.18, поэлементно.

Решение.

Потери давления на первом участке принимаем по примеру 2 равным 166 Па. Коэффициент сопротивления трению поэтажного участка шахты с 1-го по 10-й этаж j = 6,6/96,3 + 0,3 ´ 0,66 = 0,27 и потери давления на каждом из этих этажей DР = 0,27 G2/(0,52 ´ 2r) = 0,54 G2/rэ. С 11-го этажа по 20-й потери давления на каждом этаже будут определяться DР = 0,261 G2/(0,72 ´ 2r), где j = 9,6 ´ 0,09 ´ 1 ´ 3,6/49,1 + 0,3 ´ 0,66 = 0,261.

Дальнейшие расчеты сведены в табл. 4, составленную по п. 1.18.

Таблица 4

№ участка сети

Расход воздуха через неплотности клапанов 2-го-20-го этажей, кг/с

Расход дыма или смеси его с воздухом, кг/с

Плотность дыма или смеси его с воздухом, кг/м3

Потери давления на участка сети воздуховодов Па

1

 

5,42

0,61

166

2

0,0112(0,5 ´ 166)0,5 = 0,1

5,42 + 0,1 = 5,52

5,52/(5,42/0,61 + +0,1/1,2) = 0,615

166 + 0,54 ´ 5,522//0,615 = 192,7

3

0,0079 ´ 192,70,5 = 0,14

5,52 + 0,11 = 5,63

5,638/(5,52/0,615 + 0,11/1,2) = 0,621

192,7 + 0,54 ´ 5,6382/0,621 = 220,3

4

0,0117

5,747

0,627

248,7

5

 

 

 

 

6

 

 

 

 

7

 

 

 

 

8

 

 

 

 

9

 

 

 

 

10

0,158

6,586

0,667

434,4

11

0,165

6,751

0,674

452,5

12

0,168

6,919

0,685

471,2

13

0,171

7,09

0,692

490,7

14

 

 

 

 

15

 

 

 

 

16

 

 

 

 

17

 

 

 

 

18

 

 

 

 

19

0,194

8,196

0,734

624,6

20

0,197

8,393

0,741

650

В устье шахты расход газов 8,393 кг/с или 30200 кг/ч при плотности газа 0,74 кг/м3 и давлении 650 Па. Дальнейшие расчеты как в примере 2.

Рис. 1. Планировки А, Б, В и Г лестнично-лифтовых узлов

1 - лестница в незадымляемой лестничной клетке 1-го типа с переходом через наружную зону; 2 – лестница в незадымляемой лестничной клетке 2-го типа; 3 - лифтовый холл; 4 коридор; 5 - принимаемая в расчет открытая дверь на этаже пожара; 6 - шахта дымоудаления; 7 - дверь, закрытая при пожаре; 8 - типовой этаж; 9 - первый этаж; 10 - лифтовая шахта; 11 - лифт; 12 - дверь для выхода из здания

Рис. 2. Клапан для противодымной защиты зданий, шторчатый, типа КПДШ для систем вытяжной противодымной вентиляции жилых, общественных, административно-бытовых и производственных зданий:

а - фасад;

б - вид по стрелке А;

1 - корпус;

2 - пульт;

3 - набор специальных профилем (шторок)

4 - крышка пульта.

Рис. 3. Установка клапана КДП-5 в шахте:

а - продольный разрез; б - план; 1 - электромагнитный привод; 2 - полотно; 3 - корпус; 4 - декоративная решетка

2. Противодымная защита помещений

2.1. В соответствии со СНиП 2.04.05-91 [далее СНиП] удаление дыма следует проектировать:

а) из каждого производственного или складского помещения с постоянными рабочими местами без естественного освещения или с естественным освещением, не имеющего автоматизированных*) приводов для открывания фрамуг в верхней части окон на уровне 2,2 м и выше от пола до низа фрамуг и для открывания проемов в фонарях, в обоих случаях площадью достаточной для удаления дыма при пожаре, если помещения отнесены к категориям «А», «Б» или «В»; «Г» или «Д» в зданиях IVа степени огнестойкости;

___________

*) см. п. 2.19.

б) а из каждого, не имеющего естественного освещения помещения: общественного или административно-бытового назначения или таких помещений, пристроенных или встроенных в другие здания, если помещения предназначены для массового пребывания людей, или помещения площадью 55 м2 и более, предназначенного для хранения иди использования горючих материалов, если в нем есть постоянные рабочие места, а также из не имеющих естественного освещения гардеробных площадью 200 м2 и более.

2.2. Требования на проектирование дымоудаления не распространяются:

а) на помещения, время заполнения которых дымом больше времени необходимого для безопасной эвакуации людей из помещения; кроме помещений категорий «А» и «Б»;

б) на помещения площадью менее 200 м2, оборудованные установками автоматического водяного или пенного пожаротушения, кроме помещений категории «А» и «Б»;

в) на помещения, оборудованные установками автоматического газового пожаротушения;

г) на лабораторные помещения категории В, площадью 36 м2 и менее, где дымоудаление допускается не проектировать;

д) на коридоры и холлы, если для всех помещений, имеющих двери в этот коридор или холл проектируется непосредственно удаление дыма.

Если на площади основного помещения, для которого предусмотрено удаление дыма, размещены другие помещения площадью 50 м2 и менее, то отдельное удаление дыма из этих помещений допускается не предусматривать, при условии расчета расхода дыма с учетом суммарной площади всех помещений.

Примечание. Из изложенного в п.п. 2.1 и 2.2 следует, что для помещений категорий «А», «Б» и «В» в зданиях любой огнестойкости и для помещений категорий «Г» и «Д» в зданиях IVа степени огнестойкости должны быть выполнены расчеты противодымной защиты помещений, для того, чтобы убедиться в достаточности площади выполненных по строительному проекту фрамуг, окон и фонарей и их автоматизации.

2.3. Устройство противодымной защиты помещений необходимо, если время заполнения помещений дымом до безопасного уровня меньше времени безопасной эвакуации людей.

Минимальным безопасным средним уровнем стояния дыма над полом помещения, обеспечивающим допустимые условия эвакуации по тепловому воздействию горячего дыма и по обеспеченности дыхания, принято считать 2,5 м. [2].

Время, с, допустимого заполнения дымом помещения или «резервуара дыма», в начальной стадии пожара определяется по формуле: [2]

t = 6,39 А(У-0,5Нп-0,5)/Рп,                                                    (18)

где:

А - площадь помещения, дымовой зоны или «резервуара дыма», не более 1600 м2;

У - минимальный средний уровень стояния нижней границы дыма от пола, принимается для помещений У = 2,5 м; для «резервуаров дыма» расчетным уровнем является расстояние от нижней кромки завес до пола помещения, равное 2,5 м и более; в среднем по расходу дыма экономически оправданы завесы не выше 4 м от пола, но как препятствие распространения дыма по помещению завесы любой длины целесообразны;

Нп - высота помещения, м;

Рп - периметр очага пожара, м.

Примечание. Время заполнения помещения или «резервуара» дымом до У = 2,5 м от пола, с, в зависимости от отношения площади помещения [резервуара] А м2 к периметру очага пожара, Рп м, приведено в табл. 5.

2.4. Периметр очага пожара в начальной его стадии, Рп м, принимается равным большему из периметров открытых или негерметически закрытых емкостей горючих веществ в оборудовании, мест складирования горючих или негорючих материалов (деталей) в горючей упаковке, но не более Рп = 12 м. Для помещений, оборудованных спринклерными системами пожаротушения периметр очага пожара принимается равным 12 м.

Если периметр очага пожара невозможно определить на основании перечисленных факторов, то допускается определять его по формуле:

4 £ Рп = 0,38 А0,5 £ 12,                                                             (19)

где:

А - площадь помещения, дымовой зоны или «резервуара дыма», м2; при А < 100 м2, следует принимать А = 100 м2, при А > 1000 м2, следует принимать А = 1000 м2.

Для помещений, расход дыма, G кг/с, для которых определен по п. 2.6б, периметр очага пожара не ограничивается и определяется при У = 2,5 м по формуле

Рп = 1,34 G или                                                                        (20)

Рп = 5,3 У-1,5G при У > 2,5м.                                                              

2.5. Время необходимее для эвакуации людей из помещения, в котором произошел пожар, с, рассчитывается по формуле: l/v, где l - длина расчетного пути, м, одного человека или потока людей, находящихся на наибольшем расстояния от ближайшей двери эвакуационного выхода из помещения наружу или по коридору к ближайшей лестничной клетке; длина пути не должна превышать установленной СНиП на жилые, общественные, административно-бытовые или производственные здания; v - скорость движения человека или людского потока, м/мин, принимается по ГОСТ 12.1.004-91 и пересчитывается в м/с.

Указания по расчету времени эвакуации проводятся в приложении 2.

Примечание. Согласно п. 2.25 СНиП 2.09.05-85* «Ворота для железнодорожного подвижного состава, а также раздвижные и шторные ворота для любого вида транспорта не допускается учитывать в качестве эвакуационных выходов».

Таблица 5

Высота

Отношение А/Рп, м и время, t с, заполнения помещения (резервуара) дымом до У = 2,5 м

помеще­ния, м

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3

4

7

11

14

18

21

25

28

32

36

4,8

11

22

34

45

56

67

79

90

100

112

6

14

29

43

58

79

86

100

115

129

144

9

19

38

58

77

96

115

134

153

173

192

12

22

44

66

88

110

132

154

176

196

220

15

24

48

72

96

120

144

168

192

216

240

18

25

51

76

100

127

152

177

203

228

254

2.6. Расход дыма, который следует удалять непосредственно из горящего помещения рекомендуется рассчитывать, кг/ч, исходя из обеспечения среднего уровня стояния дыма, в начальной стадии пожара, не ниже 2,5 м от уровня пола, одним из следующих методов:

а) по периметру предполагаемого очага пожара;

б) по расходу воздуха, поступающего в помещение через открытые двери эвакуационных выходов, если периметр очага пожара превышает 12 м или расстояние У более 4 м.

Для предварительных ориентировочных расчетов рекомендуется принимать следующие расходы дыма: для помещений площадью 100 м2 и меньше 10000 кг/ч, более 100 м2 до 800 м2 по формуле 1000 ´ А0,5 кг/ч, где А - площадь пола помещения, м2. Для помещений площадью более 800 м2 принимать 50 кг/ч на 1 м2 площади пола помещения, при удалении дыма естественной тягой. При искусственном побуждении тяги принимать 50 кг/ч на 1 м2 площади дымовой зоны, площадь не более 1600 м2 - при переключении вытяжной системы на зону, а которой произошел пожар, учитывая подсосы воздуха через неплотности закрытых клапанов принимать: 50А + 0,1 п,

где:

п - число закрытых дымовых клапанов.

2.7. Расход дыма, кг/ч, на основании периметра предполагаемого очага пожара для помещений и резервуаров дыма площадью 1600 м2 и менее рекомендуется рассчитывать по формуле:

G = 676,8 ´ Рп ´ У1,5 ´ Кес,                                                      (21)

где:

Рп - как для п. 2.4; У - как для формулы (18); Кес = 1,2 по п. 2.9.

По мере заполнения помещений дымом секундный расход дыма постепенно уменьшается, уровень распространения снижается и, достигнув допустимого уровня 2,5 м от пола уровень поддерживается действием вытяжной вентиляции с расходом G кг/ч.

2.8. Помещения площадью более 1600 м2 следует делить на дымовые зоны, принимая возникновение пожара в одной из них. Каждую дымовую зону, как правило, следует ограждать плотными вертикальными завесами из негорючих материалов, спускающимися к полу, но не ниже 2,5 м от него, образуя под потолком (перекрытием), «резервуары дыма», площадь дымовой зоны не должна превышать 1600 м2. При делении помещения на дымовые зоны следует учитывать расположения возможных очагов пожара.

2.9. Расход дыма, G1 кг/ч, по п. 2.6б рекомендуется рассчитывать по формуле (22):

G1 = Gу(SАДвКв + (SАД) Кес,                                                      (22)

где:

Gу - удельный расход дыма, кг/ч, на 1 м2 расчетной площади дверей эвакуационных выходов, образующегося за счет воздуха, поступающего в помещение, определяется по табл. 6 или по формуле:

Gу = 3584[ho(jнj)rн]0,5,                                                           (23)

SАДв - суммарная расчетная площадь первых дверей (рис. 6) эвакуационных выходов, находящихся на стороне наветренного фасада здания, определяется по п. 2.10 для населенных пунктов с расчетной скоростью ветра, превышающей 1м/с, если

Vв £ 1 м/с, то АДв = 0;

Кв - коэффициент для учета влияния скорости ветра, определяется по рис. 4 или по формуле:

Кв = [1+0,7 Vв2 rн/ho(jн - j)]0,5                                                    (24)

SАД - суммарная расчетная площадь дверей эвакуационных выходов, за вычетом расчетной площади дверей, выходящих на наветренный фасад SАДв, м2:

SАД = SАсД - SАДв                                                                      (25)

SАсД - суммарная расчетная площадь всех дверей эвакуационных выходов горящего помещения;

Vв - скорость ветра, м/с, по СНиП, при параметрах Б для холодного и теплого периодов года; при Vв > 5 м/с принимается Vв = 5 м/с; в застроенных территориях следует учитывать снижение скорости ветра по данным местной метеорологической станции;

При желании заказчика увеличить надежность системы дымоудаления, рекомендуется принимать скорость ветра (здесь и далее) по приложению 8 СНиП, не снижая ее до нормативных 5 м/сек.

rн -  плотность наружного воздуха, кг/м3, для холодного или теплого периода года при tн, определяемая по формуле 353/(273 + tн);

jн - удельный вес наружного воздуха, Н/м3, для холодного или теплого периода года, определяемый по формуле 3463/(273 + tн);

j - удельный вес дыма, Н/м3, определяемый по п. 2.12;

hо - расчетное расстояние между средней границей дыма на уровне 2,5 м от пола до середины двери, м, по рис. 5;

tн - температура наружного воздуха, °С, для холодного или теплого периода года по прил. 8 СНиП; для теплого периода года допускается принимать tн = 30 °С независимо от расположения населенного пункта;

Кес = 1,2 - коэффициент для систем с естественным побуждением при тушении пожара спринклерной системой.

Примечание. Коэффициент расхода воздуха в открытых дверях принят по ГОСТ 12.1.004-85 m = 0,64, вместе ранее принятого 0,8 [6].

2.10. Суммарная расчетная площадь дверей эвакуационных выходов на наветренной стороне SАДв и SАД на подветренной и других сторонах горящего помещения определяется для населенных пунктов в зависимости от расчетной скорости ветра:

а) Vв более 1 м/с - для выходов на фасад с наибольшей эквивалентной площадью SАДв (рассматриваются как выходы на наветренный фасад) и для всех остальных выходов SАД;

б) Vв менее 1 м/с - для всех выходов вместе SАДв. Суммарные расчеты площади SАДв и SАД определяются по формуле:

SАДв или SАД = (SА1 + К1SА2 +К2SА3) К3,                                          (26)

где:

SА1 - суммарная площадь первых дверей горящего помещения, открывающихся прямо наружу (рис. 6); при отсутствии таких дверей SА1 = 0;

SА2 - суммарная площадь первых дверей, для прохода из которых наружу требуется открыть еще одну дверь, например, дверь тамбура или вторую дверь (при двойных дверях), в дальнейшем обозначаемую SА¢2;

SА3 - суммарная площадь первых дверей, для прохода из которых наружу требуется открыть еще две или большее число дверей, в дальнейшем обозначаемых SА¢3 и SА¢¢3;

К1, К2 - коэффициенты для расчета эквивалентной площади последовательно расположенных дверей, определяемые по табл. 7 в зависимости от n =  SА¢2/SА2 или n = SА¢3/SА3 (рис. 6) m = SА¢¢3/SА3.

Коэффициенты К1 и К2 могут быть определены также по формулам:

К1 = (1 + 1/n2)-0,5                                                                       (27)

К2 = (1 + 1/n2 + 1/m2)-0,5                                                            (28)

К3 £ 1 - коэффициент относительной полноты и продолжительности открытия дверей из горящего помещения, принимаемый равным для одинарных дверей:

К3 = 0,03 tл                                                                    (29)

для двойных дверей или при выходе через тамбур-шлюз

К3 = 0,05 tл                                                                    (30)

Здесь tл - среднее число людей, выходящих из горящего помещения через каждую дверь помещения.

Коэффициент К3 следует принимать не менее 0,8 - при одной двери в помещении; 0,7 - при двух дверях; 0,6 - при трех; 0,5 - при четырех и 0,4 - при пяти и большем числе дверей в помещении.

Таблица 6

Темпера­тура

Удельный расход дыма на Gу тыс. кг/ч на 1 м2 расчетной площади дверей эвакуационных выходов

наруж-

Удельный вес дыма j н/м3 и коэффициент КТ

ного воздуха, °С

4

КТ

5

КТ

6

КТ

7

КТ

8

КТ

9

КТ

-10

15,39

0,84

14,52

0,83

13,61

0,81

12,62

0,79

11,53

0,76

10,38

0,71

-20

16,17

0,8

15,31

0,79

14,40

0,77

13,43

0,74

12,39

0,71

11,25

0,66

-30

16,92

0,76

16,08

0,75

15,18

0,73

14,23

0,70

13,21

0,67

12,11

0,61

-40

17,83

0,73

16,99

0,71

16,11

0,69

15,17

0,66

14,17

0,62

13,10

0,56

-50

18,74

0,69

17,90

0,67

17,03

0,65

16,11

0,62

15,14

0,58

14,10

0,52

Примечание: 1. Удельный расход дыма для дверей высотой НД более 2 м определяется умножением табличного значения на коэффициент Кв = 0,578 (5 - НД)0,5.

2. Удельный расход дыма для теплого периода года определяется умножением Gу или КvGу на коэффициент КТ.

Таблица 7

Отношение SА¢/SА или SА¢¢/SА

0,25

0,5

0,75

1,0

1,5

1,75

2,0

2,5

3,0

4,0

К1 при n = n

0,24

0,45

0,6

0,71

0,83

0,86

0,89

0,93

0,95

0,97

К2 при n = m

0,17

0,34

0,47

0,58

0,73

0,78

0,82

0,87

0,90

0,94

m = 0,5n

-

0,21

0,32

0,41

0,56

0,62

0,67

0,75

0,80

0,87

m = 0,3n

-

0,08

0,23

0,3

0,43

0,47

0,53

0,62

0,68

0,78

2.11. Из производственных помещений категории В (площадью 200 м2 и менее) СНиП допускает проектировать удаление дыма через примыкающий коридор. Расчетным расходом дыма при этом является больший из расходов, определенных по п. 1.2 и по п.п. 2.7 или 2.9. Дым, образующийся в помещении, выходит в коридор через верхнюю часть дверного проема и далее под потолком коридора удаляется через дымовой клапан вытяжной системы, проектируемой по разделу 1 пособия. Воздух поступает в коридор через его двери из лестничной клетки.

После расплавления окон помещения описанная схема может нарушиться воздухом, поступающим через эти окна.

2.12. Средний удельный вес и температуру дыма при расчетах его удаления из помещений объемом 10 тыс. м3 и менее следует принимать: jср = 4 Н/м3 и 500 °С - при горении жидкостей и газов; 5 Н/м3 и 450 °С - при горении твердых тел; 6 Н/м3 и 300 °С - при горении волокнистых веществ; в книгохранилищах, архивах, складах бумаги, войлока - 7 Н/м3 и 220 °С.

Средний удельный вес дыма при удалении из помещений объемом более 10 тыс. м3 определяется по формуле:

j10 = jср + 0,05 (VоБ - 10),                                                           (31)

где:

VоБ - объем помещения, тыс. м3.

Средний удельный вес дыма, удаляемого из «резервуара дыма» в помещении объемом более 10 тыс. м3 рекомендуется определять по формуле:

jрез = [jсрНрез + j10(Нп - Нрез - 2,5)]/Нп - 2,5),                                           (32)

где:

jср и j10 - в соответствии с указанным выше;

Нрез - расстояние от потолка до нижнего края завесы, образующей резервуар дыма, м, рассматривается как глубина резервуара дыма;

Нп - высота помещения, м.

Например, при jср = 5 Н/м3, j10 = 9 Н/м3, высоте завесы от потолка 4 м и высоте помещения 10 м, получим jрез = [5 ´ 4 + 9(10 – 4 - 2,5)]/(10 - 2,5) = 6,87 Н/м3.

2.13. Из одноэтажных зданий удаление дыма следует проектировать, как правило, вытяжными устройствами с естественным побуждением: через дымовые шахты с дефлекторами, незадуваемые фонари с открывающимися фрамугами (створками) или через открывающиеся зенитные фонари.

В многоэтажных зданиях устройство дымовых шахт с естественным побуждением, допускается при обслуживании каждого помещения отдельной шахтой.

Из примыкающей к окнам зоны шириной 1 £ 15 м допускается удалять дым через оконного фрамуги (створки), низ которых находится на уровне не менее чем на 2,2 м от пола.

Применение фрамуг в окнах для дымоудаления, как правило, не эффективно, т.к. защитить фрамуги от задувания ветром трудно или практически невозможно. Ветер может опрокинуть тягу через фрамуги и вместо удаления дыма из помещения он будет выдавливаться в соседние помещения и коридор. Пользоваться фрамугами для дымоудаления можно в местностях, где расчетная скорость ветра не превышает 1 м/с или где фрамуги надежно защищены от задувания соседними зданиями или строениями.

2.14. Площадь поперечного сечения дымовых шахт или площадь открывающихся фрамуг Аш м2 окон и фонарей, определяется по формуле:

Аш = G/Gш,                                                                    (33)

где: G - расчетный расход дыма, кг/ч, для помещений, резервуаров дыма и дымовых зон площадью 1600 м2 и менее, рассчитанных по п. 2.7 или п. 2.9;

Gш - расход дыма на 1 м2 площади поперечного сечения дымовой шахты или полной площади фрамуг (створок) фонарей или окон, кг/(м2 ч), определяемой по п. 2.15.

2.15. Удельный расход дыма на 1 м2 площади поперечного сечения дымовых шахт с дефлекторами для любых населенных пунктов и площади открывающихся фрамуг, створок светоаэрационных и других незадуваемых фонарей и окон в наружных стенах зданий для пунктов с расчетной скоростью ветра Vv £ 1 м/с следует определять по табл. 8 или по формуле:

Gш = Кш(DРшr)0,5,                                                                     (34)

где:

Кш - коэффициент, равный 4175 - для дымовой шахты с дефлектором; 1730 - для верхнеподвесных фрамуг в одинарном остеклении с ленточным открыванием на 30°; 2340 - то же с открыванием на 45°; 2850 - то же с открыванием на 60°; 2290 для квадратных и прямоугольных фрамуг со сторонами 1/1,5 с отдельным открыванием на 30°; 2850 - то же с открыванием на 45°; 3210 - то же с открыванием на 60°;

DРш (jнj) Нш - расчетное давление создаваемое за счет разности удельных весов наружного воздуха и дыма при расчетной высоте Нш м, определяемой по рис. 5;

r - плотность дыма, принимаемая по формуле j/9,81, где j принимается по п. 2.12.

2.16. При невозможности или экономической нецелесообразности удаления дыма устройствами с естественным побуждением и в случаях, когда горение происходит при низкой температуре с обильным образованием дыма (книгохранилища, склады бумаги, войлока, пряжи, резины и др.) следует проектировать вытяжные системы с искусственным побуждением.

При искусственном побуждении к системе или к вертикальному коллектору следует присоединять ответвления не более чем от четырех помещений или от четырех дымовых зон или резервуаров дыма на каждом этаже.

2.17. Воздуховоды и шахты должны иметь предел огнестойкости не менее 0,75 ч. При выполнении из листовой стали плотность их должна соответствовать классу П. К этому классу плотности могут быть отнесены воздуховоды и шахты из монолитного бетона или из монолитных блоков с минимальным числом стыков. Воздуховоды и шахты из плит по плотности рекомендуется относить к классу Н.

Расчет воздуховодов следует вести с учетом изменяющейся плотности газов по мере подсосов воздуха через неплотности закрытых дымовых клапанов.

Потери давления на трение следует рассчитывать по формуле (5) принимая коэффициент КТр в зависимости от начальной температуры дыма.

Потери давления на местные сопротивления следует принимать с поправочным коэффициентом КТ на величину , принимаемую по справочникам: КТ = 0,62 для газов с температурой 200 °С; 0,66 при 300° С; 0,55 - при 450 °С и 0,45 - при 500 °С.

Воздуховоды, шахты и конструкции присоединений дымовых клапанов должны иметь компенсаторы линейного расширения и «мертвые опоры».

Таблица 8

Удельный расход дыма Gш тыс. кг/ч на 1 м2 поперечного сечения дымовой шахты, а при введении коэффициента Кф - на 1 м2 площади верхнеподвесной фрамуги незадуваемого фонаря или окна, устраиваемые по рис. 5

Темпера-

Высота устья шахты или низа фрамуги, м

тура на-

4

6

8

10

12

14

16

18

20

ружного

Удельный вес дыма Н/м3

воздуха, °С

4

9

4

9

4

9

4

9

4

9

4

9

4

9

4

9

4

9

минус 5

16,0

15,9

19,6

19,4

22,6

22,4

25,2

25,1

27,7

27,4

29,9

29,5

31,9

31,7

33,9

33,6

35,7

35,4

10

16,2

16,2

19,8

19,9

22,9

22,9

25,6

25,7

28,0

28,1

30,3

30,4

32,4

32,5

34,3

34,4

36,2

36,3

11

16,2

16,5

19,9

20,1

22,9

23,3

25,7

26,0

28,1

28,5

30,4

30,8

32,5

32,9

34,4

34,9

36,3

36,8

16

16,5

19

20,1

20,7

23,3

23,9

26,0

26,7

28,5

29,3

30,8

31,7

32,9

33,9

34,9

35,9

36,8

37,9

17

16,5

17,1

20,2

20,9

23,3

24,1

26,1

27,0

28,6

29,5

30,9

31,9

33,0

34,1

35,0

36,2

36,9

38,1

26

16,9

17,9

20,7

22,0

23,9

25,4

26,8

28,4

29,3

31,1

31,7

33,6

33,8

35,9

35,9

38,1

37,8

40,1

27

17,0

18,1

20,8

22,1

24,0

25,5

2,8

28,5

29,4

31,3

31,8

33,8

33,9

36,1

36,0

38,3

37,9

40,4

М

17,4

19,0

21,3

23,2

24,6

26,8

27,5

30,0

30,2

32,9

32,6

35,5

34,8

37,9

36,9

40,2

38,9

42,4

37

17,5

19,1

21,4

23,4

24,7

27,0

27,6

30,2

30,2

33,0

32,7

35,7

34,9

38,1

37,0

40,5

39,0

42,6

43

17,8

19,7

21,8

24,2

25,1

27,9

28,1

31,2

30,8

34,2

33,3

36,9

35,6

39,4

37,7

41,8

39,8

44,1

44

17,8

19,8

21,8

24,3

25,2

28,0

28,2

31,3

30,9

34,3

33,4

37,1

35,7

39,6

37,8

42,0

39,9

44,3

50

18,2

20,5

22,2

25,)

25,7

28,9

29,7

32,4

31,4

35,5

33,9

38,3

36,3

40,9

38,5

43,4

40,6

45,8

плюс 30

14,6

12,5

17,8

15,3

20,6

17,6

23,0

19,7

25,4

21,7

27,3

23,4

29,1

25,0

30,9

26,5

32,6

27,9

 

Значения коэффициента Кф при открывании фрамуги

 

ленточном на угол

индивидуальном на угол

 

30°

0,41

45°

0,55

60°

0,67

30°

0,55

45°

0,68

60°

0,77

Примечание: Шахты, имеющие ствол длиной более 2 м подлежат расчету по п.п. 1.7 - 1.9.

2.18. Дымоприемники - отверстия в стенках дымовых шахт закрытые дымовыми клапанами, специальные коллекторы, на которых размещены дымовые клапаны или открытые дымоприемные отверстия на ответвлениях воздуховодов систем с искусственным побуждением с клапаном на ответвлении. Дымоприемники следует располагать в центре всей дымовой зоны или ее части площадью не более 900 м2. Расстояние от оси дымоприемника до ближайшей стены помещения или края дымовой зоны не должно превышать 20 м. Из дымоприемника должен быть предусмотрен отвод атмосферных осадков и конденсирующейся влаги.

Рекомендуется принимать следующее минимальное число дымоприемников в зависимости от глубины резервуара дыма равной h = Нп - У, м, - и расстояния нижней кромки резервуара дыма от пола У, при площади резервуара дыма не более 1600 м2 [2]:

Таблица 9

Расстояние У, от пола

Глубина резервуара дыма h = Нп - У, м, где Нп - высота помещения

до среднего уровня стояния дыма, м

1

1,5

2

более 2 м

2,5

5

2

1

1

3

б

2

1

1

3,5

8

3

2

1

4

9

4

2

1

2.19. Дымовые клапаны, фрамуги (створки) и другие открывающиеся устройства шахт, фонарей и окон, предназначенные или используемые для противодымной защиты должны иметь автоматическое, дистанционное и ручное управление (в месте их установки), причем пускатель дистанционного управления (кнопка, ключ и др.) следует размещать при выходе из помещения. Датчики автоматического управления следует выбирать и размещать в соответствии со СНиП 2.04.09-84.

Дымовые клапаны должны быть изготовлены из негорючих материалов и иметь предел огнестойкости 0,5 ч; допускается применять дымовые клапаны с ненормированным пределом огнестойкости для систем, обслуживающих одно помещение.

2.20. Для систем противодымной вытяжной вентиляции следует проектировать:

а) установку радиальных вентиляторов с электродвигателем на одном валу, в том числе радиальных крышных вентиляторов ВКР 8.00-01 в исполнении, соответствующем категории обслуживаемого помещения, без мягких вставок; допускается применение мягких вставок из негорючих материалов (если вентилятор должен быть установлен на виброизоляторах). Допускается установка радиальных вентиляторов на клиноременной передаче или на муфте, охлаждаемых воздухом.

Производительность вентилятора L = G/r, м3/ч) следует принимать по расчетному расходу смеси дыма и воздуха (газов) и их плотности, где G - расход кг/ч и r - плотность газов кг/м3. Давление, которое должен обеспечить вентилятор определяется расчетом, в котором учитывается естественное давление, создаваемое горячими газами DРвен = DРр - DРес, Па. Давление DРвен - используется для расчета секундного расхода энергии (мощности), потребляемой вентилятором. Затем находится условное давление, приведенное из плотности газов DРус, кг/м3 к плотности стандартного воздуха rсТ = 1,2 кг/м3, по формуле DРвен.ус = 1,2 ´ DРвен/rр, используемое для определения скорости вращения вентилятора (см. раздел 1).

2.21. Вентиляторы систем вытяжной противодымной вентиляции следует размешать в отдельных помещениях от вентиляторов других систем. Ограждающие конструкции помещений должны иметь противопожарные перегородки 1-го типа с пределом огнестойкости 0,75 ч. Допускается размещение вентиляторов вытяжных систем на кровле и снаружи здания, кроме районов с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б). Устанавливаемые снаружи вентиляторы должны быть защищены сетчатыми ограждениями от посторонних лип.

Избыточное давление, развиваемое вентилятором, против необходимого по расчету, рекомендуется гасить в конфузорах факельных выбросов дыма.

В помещениях для вытяжного оборудования следует проектировать вентиляцию, обеспечивающую при пожаре температуру воздуха, не превышающую 60 °С в теплый период года (параметры Б).

2.22. Дым следует выбрасывать в атмосферу на высоте не менее 2 м от кровли из горючих или трудногорючих материалов; допускается выброс дыма на меньшей высоте при защите кровли от возгорания негорючими материалами на расстоянии 2 м от края выбросного отверстия. Над шахтами, при естественном побуждении, следует предусматривать установки дефлекторов. Выброс дыма в системах с искусственным побуждением следует предусматривать через трубы без зонтов.

В аэрируемые пролеты плавильных, литейных, прокатных и других горячих цехов допускается выброс дыма из шахт, отводящих дым из нижнележащих этажей и подвалов. При этом устье шахт следует размещать на уровне не менее 6 м от пола аэрируемого пролета и на расстоянии не менее 3 м по вертикали и 1 м по горизонтали от строительных конструкций зданий или на уровне не менее 3 м от пола при устройстве дренчерного орошения в устье дымовых шахт. Дымовые клапаны на этих шахтах устанавливать не следует.

2.23. Удаление газов и дыма после пожара из помещений защищаемых установками газового пожаротушения, следует проектировать с искусственным побуждением, из нижней зоны помещений. Расход следует рассчитывать по данным технологов, а при отсутствии их принимать 30 м3/ч на 1 м2 пола - при удалении углекислотных составов и 15 м3/(ч м2) - при удалении хладона.

В местах пересечения воздуховодами (кроме транзитных) ограждения помещения, оборудуемого газовым пожаротушением, следует предусматривать огнезадерживающие клапаны с пределом огнестойкости не менее 0,25 ч.

2.24. Для удаления дыма при пожаре и газов после пожара допускается использовать системы аварийной и основной вентиляции, удовлетворяющие требованиям к системам противодымной защиты.

2.25. Удаление дыма из кабельных сооружений после пожара обеспечивается системами вентиляции, проектируемыми в соответствии с требованиями п. 2.3.132 ПУЭ (издание 6-ое).

Пример 4. Задано установить необходимость противодымной защиты производственных помещений П.1 - П.6 категории В, характеристика которых представлена в табл. 10 и если дымозащита необходима рассчитать систему дымоудаления.

На втором этаже здания расположены помещения П.1 - П.4; план-схема представлена на рис. 7а. Помещения П.5 и П.6 расположены на четвертом этаже, аналогично помещениям П.2 и П.3. В здании 5 этажей. Высота этажа 3,6 м.

Таблица 10

Помещение

П.1

П.2

П.3

П.4

П.5

П.6

Площадь, м2

216

288

432

702

288

432

Периметр очага пожара

6

6

8

12

6

8

Время, с, заполнения помещения дымом при У = 2,5 м и высоте помещения:

 

 

 

 

 

 

3,6 м

24

32

36

39

32

36

4,2

33

44

50

65

44

50

4,8

40

54

61

79

54

61

Длина пути эвакуации, м

25

50

48

55

50

48

Время эвакуации при скорости 1 м/с

25

50

48

55

50

48

Расход дыма кг/с по формуле (21)

4,46

4,46

5,94

8,92

4,76

5,94

Число рабочих, чел.

40

58

86

140

58

86

Число дымовых клапанов

2

2

3

4

2

3

Горючие материалы

Горючие жидкости

Дерево

Жидкости

Время заполнения помещения дымом до 2,5 м от пола рассчитано по формуле (18). Для помещения П.1 = 6,39 ´ 216(0,532 – 0,527)/6 = 24 с. Расход дыма по формуле (21) G = 676,8 ´ 6 ´ 2,51,5/3600 = 4,46 кг/с. Результаты аналогичного расчета для других помещений приведены в таблице.

Время эвакуации людей из помещений рассчитано по ГОСТ 12.1.004-91 с учетом требований пунктов 2.32 и 2.29 СНиП 2.09.02-85* (см. приложение 2 к пособию) на основании расстояния наиболее удаленного рабочего места в каждом помещении от выхода в коридор и по коридору до ближайшей лестничной клетки. Скорость движения рабочих по помещению и коридору принята v = 60 м/мин. Расчетное время эвакуации tэ = 1/v - зависит от плотности потока людей D = N Ац/Ак, где N - число людей, выходящих при пожаре в коридор второго этажа - 324 чел., Ац - площадь, занимаемая одним человеком, принята 0,125 м2 и Ак - необходимая площадь коридора, м2, равная произведению его длины на ширину.

Скорости потока людей 60 м/м соответствует плотность D = 0,2 м22 - см. табл. 1 ГОСТ в приложении 2. Коридор имеет два выхода на лестничные клетки. Необходимая площадь коридора для выхода половины общего числа людей 324 ´ 0,5 ´ 0,125/0,2 = 101 м2, при длине коридора 73 м, потребная ширина 101/87 = 1,3 м. По производственным условиям ширина коридора 3 м.

Время эвакуации людей до выхода на лестничную клетку приведено в табл. 10.

Из сопоставления времени эвакуации tэ с временем допустимого задымления tдоп для помещения высотой 3,6 м в строке 3 видно, что tэ > tдоп, что определяет необходимость проектирования дымозащиты всех помещений.

При высоте рассматриваемых помещений 4,2 м (в помещениях п. 1, п. 3, п. 4, п. 6), где tэ < tдоп проектировать дымозащиту не требуются; при высоте помещений 4,8 м дымозащита не нужна ни в одном из помещений.

В соответствии с основным заданием, при высоте помещений 3,6 м приводятся расчеты системы дымоудаления при пожаре в помещении П.4. Горят деревянные ящики: плотность газов 0,61 кг/м3 и температура 300 °С, расход газов по табл. 10 - 8,92 кг/с или на каждое из двух ответвлений воздуховода (рис. 7) по 4,46 кг/с. Массовая скорость газов в принятых к установке двух дымовых клапанов КПДШГ-25 с площадью прохода 0,25 м2, 4,46/0,5 = 8,92 кг/с и скоростное давление 65,2 Па. Сопротивление клапанов по формуле (4) равно 0,66 (2,2 + 0,3) 65,2 = 108 Па.

В системе 16 дымовых клапанов, из которых при пожаре в помещении П.4 будут открыты 4 и закрыты 12. Через неплотности 12 закрытых клапанов, предварительно приняв разность давлений 108 Па, по формуле (3) в систему поступит воздуха 0,0112(0,25 ´ 12 ´ 108)0,5 = 0,2 кг/с и расход газов станет 8,92 + 0,2 = 9,12 кг/с, плотность 9,12/(8,92/0,61 + 0,2/1,2) = 0,617 кг/м3. Массовая скорость газов в воздуховоде диаметром 0,8 м будет 4,56/0,5 = 9,12 кг/(с. м2), а в сборном вертикальном участке диаметром 1 м соответственно 9,12/0,707 = 12,9 кг/(с. м2). Скоростные давления будут 67,4 и 135 Па. Сопротивление всасывающей части сети в этих условиях составит DР = 9,6 ´ 0,17 ´ 28 + 0,5 ´ 67,4 + 9,6 ´ 0,22 ´ 1 ´ 15,2 + 1,9 ´ 135 = 367,8 Па. Среднее давление в сети будет (108 + 367,8)/2 = 237,9 Па. Подсосы через закрытые дымовые клапаны при этом увеличатся на 0,0112(0,25 ´ 12 ´ 237,9)0,5 - 0,2 = 0,099 кг/с.

Подсосы воздуха через неплотности сети из стальных плотных воздуховодов при разрежении перед вентилятором 367,8 Па и развернутой площади воздуховодов 304 м2 с учетом подсосов, по формуле (12): 304 ´ 0,000575 + 1,1(0,2 + 0,099) = 0,504 кг/с.

Расход газов станет 8,92 + 0,504 = 9,424 кг/с, плотность 9,424/(8,92/0,61 + 0.504/1,2) = 0,63 кг/м3 и температура (353 - 273 ´ 0,63)/0,63 = 287 °С.

Естественное давление газов, по формуле (14), при температуре наружного воздуха в теплый период года 30 °С и вертикальной высоте системы 14,8 м DРес = 14,8(1,165 - 0,63) = 8 Па.

Суммарные потери давления в системе по формуле 13а для расчета мощности, расходуемой вентилятором, по п. 2.20, с учетом потерь на выхлоп газов в атмосферу 150 Па составят [(1 + (9,424/9,12)2)/2] ´ 367,8 + 150 – 8 = 522 Па.

Вентилятор по производительности должен быть выбран на расход 3600 ´ 9,424/0,63 = 53850 м3/ч, при условном давлении Рус = 1,2 ´ 522/0,63 = 995 Па.

По схеме приведённых расчетов система должна быть просчитана на условия пожара в других помещениях, при плотности газов 0,41 кг/м3, соответствующей пожару горючих жидкостей.

Пример 5. В г. Воронеже в цехе пластмасс категории В площадью 120 ´ 144 = 17280 м2, высотой 4,8 и объемом 82944 м3, примыкающем к наружной стене с окнами, рис. 8, работает 360 человек. Для эвакуации людей при пожаре имеются два эвакуационных прохода по цеху шириной 2 м каждый и 4 одинарные двери площадью по 2,2 ´ 0,98 = 2,16 м2 каждая. Общая площадь дверей 4 ´ 2,16 = 8,64 м2.

Для выхода из здания люди должны открыть последовательно не менее 3-х дверей, (рис. 6 и 8) по 2 первых двери в северном и западном направлениях Аз, одну вторую А¢з и одну третью А¢¢з.

Расчетная температура наружного воздуха -26 °С; скорость ветра в холодный период 5,7 м/с; удельный вес наружного воздуха 3463/(273-26) = 14,0 Н/м3 и плотность r = 1,43 кг/м3.

Скорость ветра в теплый период года 3,3 м/с.

Решение.

При горении пластмасс удельный вес дыма принимаем 6 Н/м3, а с поправкой на объем цеха по формуле (31):

j10 = 6 + 0,05(82,9 - 10) = 9,6 Н/м3

Удельный расход дыма определяем по формуле (23):

Gу = 3584[1,4(14 – 9,6)1,43]0,5 = 10637 кг/(м2 ч)

Коэффициент Кв для учета влияния ветра (скорость ограничена 5 м/с по п. 2.9) по формуле (24) или по графику на рис .4б.

Кв = [1 + 0,7 ´ 5,0 ´ 1,43/1,4 ´ (14 - 9,6)]0,5 = 2,25

По пункту 2.10 и по формуле (28) определяем суммарные расчетные площади дверей эвакуационных выходов в северном и западном направлениях при n = 2/3 и m = 1/3; К2 = [1 + (3/2)2 + 32]-0,5 = 0,286 или на каждый фасад по К2SА3 = 2,16 ´ 2 ´ 0,286 = 1,24 м2.

Коэффициент относительной продолжительности открытия одинарных дверей помещения по формуле (29):

К3 = 0,03 ´ 360/4 = 2,7 > 1, принимаем 1,0.

Суммарные расчетные площади на обоих фасадах одинаковы. За наветренный принимаем северный фасад. Общий расход дыма по формуле (22) при Кес = 1 в холодный период года равен G1 = 10637(1,24 ´ 2,25 + 1,24) = 47870 кг/ч. Скорость ветра в теплый период года 3,3 м/с меньше, чем в холодный период, поэтому расчеты ведем по холодному периоду. По полученному секундному расходу дыма 42870/3600 = 11,9 кг/с по формуле (20) периметр очага пожара Рп = 1,34 ´ 11,9 = 16 м и время допустимого задымления резервуара дыма или помещения (18) t = 6,39 ´ 1296(2,5-0,5 × 4,8-0,5)/16 = 90 секунд или около половины времени, необходимого на эвакуацию 3,52 ´ 60 = 211 с, представленного в таблице.

Таблица

Расчет времени эвакуации людей из цеха

№ уч-ка пути

Число эвакуирующихся людей, N чел.

Длина участка или коридора 1 м

Ширина участка или коридора d м

Плотность потока

Скорость людей м/мин

v

Снижение скорости за счет дверей

Расчетная скорость м/мин

v

Время эвакуации минут t

1

26

30

1,0

0,129

74

нет

74

0,41

2

78

72

1,0

0,121

76

0,91

70

1,03

3

102

72

2,0

0,079

88

нет

88

0,82

4

180

77

2,0

0,13

74

0,912

61

1,26

 

 

 

 

 

 

Всего:

 

3,52

Из формулы (18) можно получить высоту помещения Н, при которой время эвакуации и допустимого задымления помещения будут равны между собой: Нп = 12 м. При помещении высотой Нп > 12 м в данном цехе дымоудаление проектировать и устраивать не нужно.

Оптимальное число дымовых зон определяется предельной площадью зоны 1600 м2 и равно 17280/1600 = 10,8. По планировочным условиям делим помещение на 12 основных зон площадью 36 ´ 36 = 1296 м2 каждая и две приоконных зоны площадью по 12 ´ 72 = 864 м2 каждая.

Для удаления дыма из основных дымовых зон проектируем дымовые шахты с дефлекторами; примем расчетную высоту шахты по рис. 5 равной 4,8 - 2,5 + 2 = 4,3 м. Расход дыма через 1 м2 поперечного сечения шахты определяем по формуле (34) при удельном вес наружного воздуха 14 Н/м3 и дыма 9,6 Н/м3: 4175[(14 - 9,6)4,3 ´ 0,96]0,5 = 17793 кг/(м2 ч). При этом площадь поперечного сечения шахт в каждой основной дымовой зоне будет 42870/17793 = 2,4 м2. Проектируем устройство 2-х шахт площадью по 1 ´ 1,2 = 1,2 м2. Общее поперечное сечение всех дымовых шахт 2,4 ´ 12 ´ 100/(1296 ´ 12) = 0,19 % от обслуживаемой части цеха. Площадь дымовых клапанов принимаем на 10 % больше площади шахт и для каждой шахты устанавливаем по 6 клапанов КПДШГ с площадью проходного сечения 0,25 м2.

Из приоконной зоны, в которой произошел пожар должно быть предусмотрено удаление 42870 кг/ч дыма через открывающиеся фрамуги окон. Удельный расход дыма на 1 м2 верхнеподвесной фрамуги, низ которой расположен на уровне 2,6 м от пола, при открывании на 45° равен 2850[(14 - 9,6)(2,6 - 1,4)0,979]0,5 = 6480 кг/(м2 ч) или потребная площадь фрамуг в каждой зоне 42870/6480 = 6,6 м2. Проектируем в каждой зоне по 6 открывающихся фрамуг 1 ´ 1,2 = 1,2 м2 каждая. Это составляет 100 ´ 7,2/864 = 0,83 % от обслуживаемой площади.

Пример 6.

Определить расход дыма для помещения категории В высотой 6 м и площадью 170 м2 и возможность удаления его через примыкающий коридор. Коридор имеет выходы на две лестничные клетки через две двухстворчатые двери высотой 2,2 м и шириной каждой створки двери 0,9 м. Через каждую дверь коридора при пожаре эвакуируется более 30 человек. Периметр очага пожара в помещении по технологии производства установить нельзя.

Решение.

Периметр очага пожара определяем по формуле (19): Рп = 0,38 ´ 1700,5 = 5,0 м, чему соответствует расход дыма по формуле (21) 676,8 ´ 5,0 ´ 2,51,5 = 13370 кг/ч.

Расход дыма, удаляемого из коридора, определяем по формуле (2), при n = 0,62: 4300 ´ 0,9 ´ 2 ´ 0,62 ´ 2,21,5 = 15660 кг/ч.

Пример 7.

В малярном цехе категории А, площадью 36 ´ 48 = 1728 м2 и высотой 6 м установлено 5 окрасочных камер площадью по 6 ´ 2 = 12 м2, высотой 3,5 м, занимающих площадь 36 ´ 24 м. Краска наносится автоматическими распылителями. Цех находится в г. Абакане. Температура в холодный период года -40 °С, удельный вес воздуха 14,86 Н/м3.

Решение.

1. Проектируем одну завесу из листового железа, перегораживающую верхнюю зону помещения на две части, каждая 24 ´ 36 м. По технологическим условиям длину завесы принимаем 2 м; расстояние нижнего края 4 м от пола; завеса образует два резервуара дыма с трех сторон ограниченных стенами помещения и с одной завесой.

Помещение оборудовано спринклерной системой тушения пожара. Периметр очага пожара в начальной стадии принимаем по п. 2.4 - 12 м. Расход дыма по формуле (21) составит 676,8 ´ 12 ´ 41,5 ´ 1,2 = 77970 кг/ч.

Если завесу можно увеличить, опустив ее нижний край до 3 м от пола, то расход, дыма составил бы 50600 кг/ч, или 65 % требуемого.

Проектируем дымовую шахту высотой 4 м, считая от нижнего крае завесы. При удельном весе дыма 4 Н/м3 площадь поперечного сечения шахты по формулам (33) и (34):

или 0,5 % от площади зоны, где размещены окрасочные камеры.

В соседней части цеха, где производится подкраска деталей проектируем такую же шахту.

Время заполнения резервуара дымом до 4 м от пола по формуле (18):

6,39 ´ 864(4-0,5 - 6-0,5)/12 = 42 с.

В помещениях категории А дымозащита необходима независимо от соотношения времени допустимого заполнения помещения дымом и времени эвакуации людей.

Рис. 4. График для определения коэффициента Кv в зависимости от скорости ветра, V м/с, и удельного веса дыма Н/м3:

а) для теплого периода года; б) для холодного

Рис. 5. Схема для расчета расхода дыма и дымовой шахты:

hо - расчетное расстояние границы дыма от оси двери эвакуационного выхода; Hд - высота двери; Н - высота здания, м; 2,2 - минимальная высота нижнего края фрамуги; Нш - расчетная высота шахты, м

Рис. 6. Схема нумерации эвакуационных выходов из здания

Рис. 7а - к примеру 4. План 1-го этажа с расположением помещения, схема путей эвакуации и размещения дымоприемников:

1 ... 5 - дымоприемные устройства; П1 ... П4 - производственные помещения, см. табл. 10

 - пути эвакуации;

 - воздуховоды;

 - дымоприемники;

 - шахта

Рис. 7б к примеру 4. схема воздуховодов системы дымоудаления:

1 ... 7 - дымоприемные устройства;

 - расчетный участок сети

Рис. 8 - к примеру 5. План помещения с размещением шахт, фрамуг и дверей эвакуационных выходов:

1 - дымовая шахта; 2 - открывающиеся фрамуги в окнах; А3, А¢3, А¢¢3 - эвакуационные выходы из помещения - индексы по схеме на рис. 6

3. ПРОТИВОДЫМНАЯ ЗАЩИТА ЛИФТОВЫХ ШАХТ, ЛЕСТНИЧНЫХ КЛЕТОК, ТАМБУРОВ-ШЛЮЗОВ И МАШИННЫХ ОТДЕЛЕНИЙ ЛИФТОВ.

3.1. Подачу наружного воздуха при пожаре для противодымной защиты зданий следует проектировать:

а) в лифтовые шахты, при отсутствии на выходе из них тамбуров-шлюзов, в зданиях с незадымляемыми лестничными клетками;

6) в незадымляемые лестничные клетки 2-го типа;

в) в тамбуры-шлюзы при выходе из незадымляемых лестничных клеток 3-го типа;

г) в тамбуры-шлюзы перед лифтами в подвальном этаже общественных, административно-бытовых и производственных зданий;

д) в тамбуры-шлюзы перед лестницами в подвальных этажах с помещениями категории 3;

Примечание: В плавильных, литейных, прокатных и других горячих цехах в тамбуры-шлюзы допускается подавать воздух, забираемый из аэрируемых пролетов здания на расстоянии от выбросов дыма и других мест, в которых возможно выделение вредных газов или паров на менее 5 м.

е) в машинные отделения лифтов в зданиях категорий А и Е, кроме лифтовых шахт, в которых при пожаре поддерживается избыточное давление.

3.2. При расчете противодымной защиты следует принимать:

а) температуру наружного воздуха и скорость ветра для холодного периода года (параметры Б); если скорость ветра в теплый период года больше, чем в холодный период, то расчеты должны быть проверены на теплый период года (параметры Б); скорость ветра в холодный и теплый периоды принимать не более 5 м/с;

б) направление ветра на фасад, противоположный эвакуационному выходу из здания;

в) избыточное давление в шахтах лифтов, в незадымляемых лестничных клетках 2-го типа и в тамбур-шлюзах - по отношению к давлению наружного воздуха на наветренной стороне здания не менее 20 Па;

г) давление на закрытые двери на путях эвакуации не более 150 Па;

д) при двустворчатых дверях следует принимать в расчет площадь одной большей створки;

е) кабины лифтов находятся на нижнем этаже и двери в лифтовую шахту на этом этаже открыты.

При планировках лестнично-лифтового узла А, рис. 1, выход из поэтажных коридоров на незадымляемую лестничную клетку 1-го типа осуществляется через наружную зону. Наружный воздух подается только в лифтовую шахту. При планировках Б, В и Г воздух подается в незадымляемую лестничную клетку 2-го типа и в лифтовые шахты. В расчете учитываются двери поз. 5 и 12.

Принципиальные схемы подачи воздуха в незадымляемые лестничные клетки 2-го типа и лифтовые шахты приведены на рис. 9. При выходах из коридоров на две незадымляемые лестничные клетки 2-го типа следует предусматривать подачу воздуха в оба лестнично-лифтовых узла; если одна из лестничных клеток обычного типа, то воздух подается только в лифтовую шахту при ней.

3.3. Планировка лестнично-лифтового узла А. Противодымная защита проектируется для лифтовых шахт. Расчет ведется начиная с определения давления воздуха в шахте на 1-ом этаже здания, Па, по формуле:

Рш1 = РвесРк1 0,7 V2rн + 20,                                                (35)

где: (Рвес) = (Рк1) – для других планировок;

V - расчетная скорость ветра, по приложению 8 к СНиП - принимается не более 5 м/с;

rн - плотность наружного воздуха, кг/м3, при расчетной температуре tн; температура воздуха принимаются для холодного периода года по СНиП (параметры Б). Расход наружного воздуха, кг/ч, подаваемого в лифтовую шахту (см. пример 8) определяется по формуле:

Gш = Gш1 + [Gср - 5 (tн + 25)](N - 1),                                        (36)

где:

Gш1 - расход приточного воздуха, кг/ч, через неплотности двери и ограждений лифтовых шахт на этаже пожара (принимается, как правило, первый этаж) определяется по формулам (37) - (42); в расчете учитывается дополнительно расход воздуха на удаление дыма из коридоров для зданий 9 эт. и менее;

Gш1 - при открытых дверях лифтовых шахт на первом этаже и 2-образном тамбуре на входных дверях здания при ширине створки 0,6 м*)

Gш1 = 2950 + 103 (8,8 Рш1 - 12)0,5 - при 2-х лифтах                            (37)

Gш1 = 4350 + 103 (12,95 Рш1 - 11,5)0,5 - при 3-х лифтах                     (38)

при прямом тамбуре и ширине створки дверей 0,6 м*)

Gш1 = 1930 + 103 (11 Рш1 - 10)0,5 - при 2-х лифтах                             (39)

Gш1 = 3230 + 103 (18,5 Рш1 - 12) - при 3-х лифтах                             (40)

при закрытых дверях лифтовых шахт на первом этаже (этот вариант в СНиП отсутствует) по формулам: **)

___________

*) при ширине створки более 0,6 В, м расход умножить на 1,67В.

**) при эвакуации минуя вестибюль.

Gш1 = 295 Рш10,5 - при 2-х лифтах                                           (41)

Gш1 = 443 Рш10,5 - при 3-х лифтах                                           (42)

Gср - средний расход воздуха на каждом этаже со второго по верхний, кг/ч, поступающий из лифтовых шахт в здание, определяемый по формуле

Gср = 1050 + 5,2 Рш10,5 +20 (N - 1) + 30 (n - 4)                                    (43)

здесь:

Рш1 - давление воздуха в шахте лифта на первом этаже, Па;

N - число этажей в здании;

n - среднее число дверей на одном этаже для выхода в коридор.

3.4. Планировка А. Давление, создаваемое вентилятором, подающим воздух в лифтовую шахту, определяется по формуле

Рвен.ш = DРс + Рш1 + Nh(jн - jш),                                                 (44)

где:

DРс - потери давления в системе вентиляции от точки приема наружного воздуха до входа воздуха в лифтовую шахту, Па;

Рш1 - давление в лифтовой шахте на 1-ом этаже, Па; определяемое по п. 3.3; для планировки Б по п. 3-7, для В по п. 3.10; h, N - высота этажа в здании, м; число этажей;

jн - jш - разность удельных весов наружного воздуха и воздуха в лифтовой шахте, н/м3, принимается в зависимости от температуры наружного воздуха, tн:

Разность удельных весов воздуха, Н/м3 для лестничных клеток и лифтовых шахт для планировок А, Б, В и Г

Тн, °С

-45

-35

-25

-15

-10

-5

jн - jш

1,7

1,5

1,1

0,85

0,7

0,56

Tш, °С

-16

-7,5

-4

-2,5

+4

+8

3.5. Планировка Б. Давление воздуха в вестибюле Рвес определяется по формуле (35). Давление косвенно ограничивается нормативной разностью давлений 150 Па на дверях между лифтовым холлом и коридором верхнего этажа; если Рвес превышает предельные значения приведенные в табл. 11, применять планировку Б не следует.

Таблица 11

Число этажей в

Число лифтов

Предельные значения давления воздуха в вестибюле Рвеспр, Па, при планировках Б и В

здании

 

16-ть дверей на этаже

8-мь дверей на этаже

 

 

Температура наружного воздуха, °С

 

 

-45

-25

-5

-45

-25

-5-

10-14

2

3

75

90

85

100

96

-

-

-

-

-

-

-

15-20

2

3

4

50

60

70

65

80

90

90

100

110

90

120

-

110

-

-

-

-

-

20-27

3

4

35

45

60

75

80

90

50

60

80

90

100

-

3.6. Планировка Б. Разность давлений в лестничной клетке и листовой шахте DРк.ш = РкРш на уровне верхнего этажа зависит от принятого способа подачи воздуха в лестничную клетку и лифтовую шахту:

а) при подаче всего воздуха в лестничную клетку, с отводом части его в лифтовую шахту разность давлений рекомендуется принимать DРк.ш = РкРш в пределах 60-150 Па (рис. 9б, пример 9);

б) при независимой подаче воздуха в лестничную клетку и лифтовую шахту отдельными вентиляторами, разность давлений DРк.ш рекомендуется принимать от 90 до минус 20 Па (рис. 9в, пример 10).

3.7. Планировка Б. Давление воздуха в лифтовой шахте на уровне первого этажа для однозонной лестничной клетки:

при двух лифтах Рш1 = 2 Рвес - 0,1DРк.ш,                                            (45)

при трех лифтах Рш1 = 1,56 Рвес - 0,067 DРк.ш,                                   (46)

при четырех лифтах Рш1 = 1,4 Рвес - 0,053 DРк.ш,                              (47)

где:

Рвес - по формуле (35)

DРк.ш = Рк Рш - по п. 3.6.

3.8. Планировка Б. Давление воздуха, создаваемое вентилятором, подающим воздух в лестничную клетку 2-го типа:

Рвен.к = Рвен.ш + DРк.ш,                                                                (48)

где:

Рвен.ш - определяется по формуле (44) и DРк.ш по п. 3.6.

3.9. Планировка Б. Общий расход воздуха, Gоб, кг/ч, подаваемое в незадымляемую лестничную клетку 2-го типа, Gк, и в лифтовые шахты, Gш: Gоб = Gк + Gш:

Gоб = Gср (N - 1) + Gдв1 + Gдм;                                                  (49)

при этом средний расход воздуха Gк, который следует направить в лестничную клетку, определяется по рис. 11, а в лифтовую шахту по разности между общим расходом и расходом в лестничную клетку,

где:

Gср - средний расход воздуха, выходящего через неплотности лифтовой шахты со 2-го по верхний этаж включительно, определяемый по рис. 10 в зависимости от давления в лифтовой шахте на 1-ом этаже Рш1;

Gдв1 - расход воздуха, выходящего через открытую входную дверь из здания, кг/ч:

при прямом тамбуре Gдв1 = 2875 А Рвес0,5,                                         (50)

при Z-образном тамбуре Gдв1 = 2075 А Рвес0,5                                    (51)

Gдм - расход дыма, удаляемого системой противодымной вытяжной вентиляции из этажа пожара, определяемый по разделу 1 Пособия;

А - площадь входных дверей в здание, м2;

Рвес - давление воздуха в вестибюле по формуле (35).

3.10. Планировка В. Давление воздуха Рш1 Па, в лифтовой шахте на первом этаже:

при двух лифтах Рш1 = 25 + 1,9 Рвес - 0,22 DРк.ш,                              (52)

при трех лифтах Рш1 = 15+ 1,7 Рвес - 0,2 DРк.ш,                                 (53)

при четырех лифтах Рш1 = 5 + 1,44 Рвес - 0,18 DРк.ш,                        (54)

где:

Рвес - давление в вестибюле, по формуле (35);

DРк.ш = Рк - Рш - по п. 3.6, при соблюдении максимальной разности давлений, указанной в табл. 12, в зависимости от давления в вестибюле Рвес.

Таблица 12

Максимальная разность давлений DРк.ш для планировки В

Число

Число

Число

Давление воздуха в вестибюле Рвес, Па

этажей в здании

лифтов

дверей на этаже

20

40

60

80

100

120

 

 

 

Максимальная разность давлений, DРк.ш = Рк - Рш

10-14

2

2

8

16

152

128

133

100

110

70

95

40

75

12

57

17

15-20

2

3

8

16

140

105

125

90

110

70

95

50

68

30

40

10

21-27

4

! 8

123

110

98

85

72

59

3.11. Планировка В. Давление, создаваемое вентилятором, подающим воздух в лифтовые шахты определяется по формуле (44), а для вентилятора, подающего воздух в лестничную клетку, по формулам Рвен.к = Рвен.ш + DРк.ш, как для планировки Б, см. пример 10.

Общий расход воздуха, Gоб, кг/ч, подаваемый в незадымляемую лестничную клетку 2-го типа и в лифтовые шахты определяется по формуле (49), где G