ВВЕДЕНИЕрома. 1. Общие положения 5 1 Основные понятия, термины и определения 5
Скачать 238.8 Kb.
|
СодержаниеВведение 2 1.Общие положения 5 1.1 Основные понятия, термины и определения 5 1.2 Основные нормативные требования в области проектирования систем дымоудаления 6 2. Устройства противодымной вентиляциии 9 2.1. Примеры устройства приточно-вытяжной противодымной защиты зданий при пожаре (рис. 1-6) 9 3. Методика расчета противодымной вентиляции 13 3.1.Определение технических параметров противодымной вентиляции с примерами расчета 13 3.1.1.Приточная противодымная вентиляция лестнично-лифтового узла «Б» 13 3.2 Расчётная часть 13 3.2.1 Определяем давление воздуха в вестибюле по формуле: 13 3.2.2Расчет разность давлений в лестничной клетке и лифтовой шахте Рк.ш = 100 Па. 13 3.2.3 Определяем давление воздуха на 1-м этаже в лифтовой шахте: 13 3.2.4 находим общий расход воздуха, подаваемого в лестничную клетку: 14 3.2.5 Расход воздуха, который необходимо пропустить из лестничной клетки в лифтовую шахту, определяем по разности полученных расходов 14 3.2.6 Давление, создаваемое вентилятором для подачи воздуха в лестничную клетку, определяем по формуле (15) с учетом потери давления в воздуховодах Рсети: 14 Список литературы 15 Введение В большинстве случаев во время пожара основной причиной гибели людей становится неправильно работающая вентиляция в здании, что приводит к быстрому распространению дыма внутри помещения. В связи с этим обязательной составляю- щей обеспечения пожарной безопасности является проектирование и монтаж систем противодымной вентиляции. Жизненно необходима противодымная вентиляция в зданиях, которая пред- назначена для устранения дыма (от продуктов горения) во время пожара и подачи чистого воздуха в целях обеспечения безопасной эвакуации людей из здания. Любая система противодымной вентиляции подразделяется на приточную и вытяжную. Последняя необходима для устранения во время пожара продуктов горения, а приточная противодымная вентиляция обеспечивает поступление чистого воздуха снаружи. Для обеспечения надежной противодымной защиты обе системы должны постоянно находиться в исправном состоянии. Многолетняя история эксплуатации подземных и наземных сооружений знает немало трагедий, связанных с пожарами и другими ЧС, происходившими в них. Статистика наиболее крупных катастроф показывает, что практически все они сопря- жены с тяжелейшими последствиями. Только за последнее десятилетие в странах Европы произошел ряд крупных пожаров в автомобильных и железнодорожных тоннелях. Кроме того, ряд серьезных пожаров зафиксирован в метрополитенах Германии, Нидерландов, Италии, Великобритании, России. Только в Московском метрополитене с 1990 года было зарегистрировано около 20 пожаров. Самая крупная трагедия, связанная с пожаром, произошла в Азербайджане (г. Баку, 1995 год). При пожаре погибли 289 человек и более 500 получили травмы различной степени тяжести. Учитывая всю серьезность возможных последствий от пожаров в различных сооружениях, к обеспечению их пожарной безопасности предъявляются особые требования. При проектировании разрабатываются специальные технические условия по противопожарной защите сооружений и определению требуемых пределов огнестойкости строительных конструкций. Также предусматривают объемно-планировочные, конструктивные и инженерно-технические решения, обеспечивающие комплекс мероприятий, гарантирующих безопасность пребывания людей в зданиях различного назначения. В зданиях, сооружениях и строениях высотой 28 и более метров шахты лифтов, не имеющие у выхода из них тамбур- шлюзов с избыточным давлением воздуха, должны быть оборудованы системой создания избыточного давления воздуха в шахте лифта при пожаре [1]. Величина 28 м – размер пожарных лестниц, которыми обеспечены пожарные подразделения, т. е. с этой высоты можно «снять» людей из окон горящих помещений. При большей высоте обеспечивать безопасную эвакуацию лю- дей должны системы противодымной защиты зданий. Методические указания составлены в помощь студентам направления подготовки бакалавров 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» по дисциплинам Б.3В.7 «Теоретические основы создания микроклимата в помещении», «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение» выполняющих практические занятии, курсовой или дипломный проект для студентов всех форм обучения. В указаниях излагается методика расчета противодымной вентиляции подпора воздуха для зданий различного назначения. Даны рекомендации по выбору и определению расчетного расхода воздуха и необходимого давления вентиляторов при подачи воздуха в задымляемое помещение для обеспечения безопасной эвакуации людей. В процессе выполнения курсового и дипломного проектов формируются следующие, предусмотренные Федеральным го- сударственным образовательным стандартом (ФГОС-3), компетенции: ПК-1: Способность использовать основных законов и методов математики, естественнонаучных дисциплин при решении профессиональных задач; ПК-4: Способность понимать сущность и значение опасности, а так же угрозы, возникающей при возникновении задымления зданий. ПК-6: Способность проводить информационный поиск в решении поставленной задачи. Работа над курсовым и дипломным проектом, а так же практические занятия способствуют приобретением студентом: Знаний: физических процессов, распространения продуктов горения и предотвращения или локализации очага возгорания в замкнутом объеме помещения. Умений: проводить необходимые инженерные расчеты и выбирать необходимое вентиляционное оборудование. пользоваться справочной литературой по направлению своей профессиональной деятельности. Навыков: владения основными методами расчета и проектирования систем противодымной вентиляции в зданиях раз- личного назначения. Использование инженерной терминологии в области дымозащиты зданий при проектировании противо дымной систем вентиляции. Владения методами определения необходимого расхода подаваемого воздуха и выбора вентиляторов подпора. 1.Общие положения 1.1 Основные понятия, термины и определения Воздушный затвор – вертикальный участок воздуховода, изменяющий направление движения дыма (продуктов горения) на 180° и препятствующий при пожаре прониканию дыма из нижерасположенных этажей в вышерасположенные. Дымовой клапан – клапан с нормируемым пределом огнестойкости, открывающийся при пожаре. Дымоприемное устройство – отверстие в воздуховоде (канале, шахте) с установленным на нем или на воздуховоде дымовым клапаном, открывающимся при пожаре. Дымовая зона – часть помещения общей площадью не более 3000 м2, из которой в начальной стадии пожара удаляется дымовая смесь расходом, обеспечивающим эвакуацию людей из горящего помещения. Дымоудаление – это система безопасности, обеспечивающая эвакуацию людей при пожаре. Огнестойкий воздуховод – плотный воздуховод со стенками, имеющими нормируемый предел огнестойкости. Пожароопасная смесь – смесь горючих газов, паров, пыли, волокон с воздухом, если при ее горении развивается давление, не превышающее 5 кПа. Пожароопасность смеси должна быть указана в задании на проектирование. Резервуар дыма – дымовая зона, огражденная по периметру негорючими завесами, спускающимися с потолка (пере- крытия) до уровня 2,5 м от пола и более. Опорный пункт пожаротушения – помещение для размещения первичных средств пожаротушения, индивидуальных и коллективных спасательных устройств, другого инвентаря, который необходим в случае пожара для персонала и службы по- жарной безопасности. Пожарный отсек – часть здания, обособленная от других частей здания противопожарными стенами и перекрытиями с пределом огнестойкости не менее 2,5 ч. Коллективные спасательные устройства – средства спасения при пожаре, которыми одновременно может пользоваться группа людей. Противодымная приточная вентиляция – это аварийная система вентиляции, направленная на подачу чистого наружного воздуха в различные помещения здания (как правило, в лестнич- ные клетки) для безопасной эвакуации людей при пожаре. 1.2 Основные нормативные требования в области проектирования систем дымоудаления Противодымная защита представляет собой комплекс объемно-планировочных и инженерно-технических решений, направленных на предотвращение задымления при пожаре путей эвакуации из помещений и зданий и уменьшение их задымления. Эти мероприятия имеют целью обеспечение безопасности людей при пожаре, сокращение материальных потерь от пожара, создание безопасных условий работы подразделений Государственной противопожарной службы по спасению людей, обнаружению и ликвидации очага пожара. Требования, регламентирующие проектирование, эксплуатацию и ремонт систем противодымной защиты зданий и сооружений, содержатся в системе нормативных и методических документов. Номенклатура помещений и зданий, подлежащих оборудованию системами противодымной защиты, и состав этой системы приводятся в отраслевых нормативных документах и [3]. Требования к исполнению систем противодымной защиты и отдельных ее элементов изложены в [1, 2]. Система противо- дымной защиты в зависимости от объемно-планировочного решения и этажности здания может включать в себя систему дымоудаления из помещений и (или) коридоров при пожаре, систему удаления дыма и газов после пожара, системы обеспечения незадымляемости лестничных клеток, систему подпора воздуха в шахты лифтов, лестнично-лифтовые, лестничные и лифтовые холлы. Согласно [1] незадымляемые лестничные клетки бывают следующих типов: а) H1 – с выходом в лестничную клетку с этажа через наружную, воздушную зону по открытым переходам, при этом должна быть обеспечена незадымляемость перехода через воз- душную зону; б) Н2 – с подпором воздуха в лестничную клетку при пожаре; в) Н3 – со входом в лестничную клетку с этажа через там- бур-шлюз с подпором воздуха (постоянным или при пожаре). Подачу наружного воздуха при пожаре приточной противодымной вентиляцией следует предусматривать согласно [1]: а) в лифтовые шахты (при отсутствии у выхода из них тамбур-шлюзов с подпором воздуха при пожаре) в зданиях с незадымляемыми лестничными клетками; б) в шахты лифтов, имеющих режим «перевозка пожарных подразделений»; в) в незадымляемые лестничные клетки типа Н2; г) в тамбур-шлюзы при незадымляемых лестничных клетках типа Н3; д) в тамбур-шлюзы перед лифтами (в том числе в два последовательно расположенных) в подвальных и цокольных этажах; е) в тамбур-шлюзы при лестницах 2-го типа, ведущих в помещения первого этажа, из подвального (или цокольного) этажа, в помещениях которого применяются или хранятся горючие вещества и материалы. В плавильных, литейных, прокатных и других горячих цехах в тамбур-шлюзы допускается подавать воздух, забираемый из аэрируемых пролетов здания; ж) в тамбур-шлюзы на входах в атриум и пассажей с уровней подвальных этажей и в нижние части атриумов и пассажей по [1, п. 8.2 е)]. Расход наружного воздуха для приточной противодымной вентиляции следует рассчитывать на обеспечение избыточного давления не менее 20 Па: а) в лифтовых шахтах – при закрытых дверях на всех этажах (кроме основного посадочного этажа); б) в незадымляемых лестничных клетках типа Н2 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; в) в тамбур-шлюзах на этаже пожара при выходах в незадымляемые лестничные клетки типа Н3 и в лестницы 2-го типа, на входах в атриумы с уровней подвальных этажей, перед лифтовыми холлами подземных автостоянок – при одной открытой двери тамбур-шлюзов, в остальных тамбур-шлюзах – при закрытых дверях. Расход воздуха, подаваемого в тамбур-шлюзы с одной открытой дверью, следует определять расчетом по условию обеспечения средней скорости (но не менее 1,3 м/с) истечения воз- духа через открытый дверной проем и с учетом совместного действия вытяжной противодымной вентиляции. Расход воздуха, подаваемого в тамбур-шлюзы при закрытых дверях, необходимо рассчитывать на утечки воздуха через неплотности дверных притворов. Величину избыточного давления следует определять относительно смежных помещений с защищаемым помещением. При расчете параметров приточной противодымной вентиляции следует принимать: а) температуру наружного воздуха и скорость ветра для холодного периода года (параметры Б); б) избыточное давление воздуха не менее 20 Па и не более 150 Па – в шахтах лифтов, в незадымляемых лестничных клетках типа Н2, в тамбур-шлюзах незадымляемых лестничных клеток типа Н3 относительно смежных помещений (коридоров, холлов); в) площадь одной большей створки двухстворчатых дверей; г) кабины лифтов, остановленными на основном посадочном этаже, двери в лифтовую шахту на этом этаже – открытыми. Для систем приточной противодымной защиты следует предусматривать: а) установку вентиляторов в отдельных от вентиляторов другого назначения помещениях, выгороженных противопожарными перегородками 1-го типа. Допускается размещать вентиляторы на кровле и снаружи зданий, кроме районов с темпера- турой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б), с ограждениями для защиты от доступа посторонних лиц; б) воздуховоды и каналы согласно [1, п. 7.11.3] из негорючих материалов класса П с пределами огнестойкости не менее: EI 150 – при прокладке воздухозаборных шахт и приточных каналов за пределами обслуживаемого пожарного отсека; EI 30 – при прокладке воздухозаборных шахт и приточных каналов в пределах обслуживаемого пожарного отсека; в) установку обратного клапана у вентилятора; г) приемные отверстия для наружного воздуха, размещаемые на расстоянии не менее 5 м от выбросов продуктов горения систем противодымной вытяжной вентиляции; д) противопожарные нормально закрытые клапаны с пределами огнестойкости: EI 120 – для систем по [1, п. 8.13 б]; EI 30 – для систем по [1, п. 8.13 а), в–ж)]. Противопожарные клапаны не следует устанавливать в плавильных, литейных, прокатных и других горячих цехах. Приведение в действие систем противодымной защиты должно осуществляться автоматически (от пожарных датчиков) или дистанционно, от кнопок ручного пуска, устанавливаемых на лестничных площадках на этажах, в лифтовых холлах и тамбур-шлюзах. 2. Устройства противодымной вентиляциии 2.1. Примеры устройства приточно-вытяжной противодымной защиты зданий при пожаре (рис. 1-6) Рис. 1. Принципиальная схема систем при- точной противодымной вентиляции в жи- лых зданиях с незадымляемыми лестнич- ными клетками типа Н1 (лестничная клет- ка с наружным переходом): 1– шахты лифтов; 2–шахта лифта (в проти- вопожарном исполнении) для подъема по- жарных подразделений; 3– клапан на возду- хозаборе (при расчетных наружных темпера- турах, бли зких к минус 30 °С и ниже, моро- зостойкий, тоже при повышенной влажно- сти); 4– вентилятор (чаще осевой) для под- пора воздуха; 5 – транзитный воздуховод с нормируемым пределом огнестойкости Рис. 2. Схемы систем приточной противодымной вентиляции в жилых зданиях с незадымляемыми лестничными клетками типа Н2 (подача воздуха в лестницу и шахту лифтов отдельными системами): 1 – верхняя зона лестничной клетки; 2 – нижняя зона лестничной клетки; 3 – рассечка; 4 – шахты лифтов; 5 – шахта лифта (в противопожарном ис- полнении) для подъема пожарных подразделений; 6 – клапан на воздухозаборе (при расчетных на- ружных температурах воздуха, близких к минус 30 °С и ниже, морозостойкий; тоже при повышен- ной влажности); 7 – вентилятор (чаще осевой) для подпора воздуха; 8 – воздуховод с нормируемым пределом огнестойкости Рис.3.Принципиальные схемы сис- тем приточной и вытяжной вентиля- ции общественных зданий с верти- кальными коллекторами и противо- пожарными клапанами: 1 – оборудование приточных систем; 2– оборудование вытяжных систем; 3 – вертикальный коллектор для сис- тем с искусственным побуждением; 4 –сборный воздуховод; 5 – противо- пожарный клапан; 6– транзитный воздуховод с нормируемым пределом огнестойкости; 7 – воздухораспреде- лители; 8– обслуживаемое помеще- ние; 9 – обратный клапан у вентиля- тора; 10 – помещение для вентиляци- онного оборудования Рис. 4. Принципиальная схема сис- темы механической вытяжной про- тиводымной вентиляции помещений общественных зданий: 1 – торговые помещения, выставоч- ные залы и т. п.; 2– тамбур-шлюз; – дымовой клапан; 4– горизон- тальный воздуховод с нормируемым пределом огнестойкости; 5 – верти- кальный воздуховод с нормируемым пределом огнестойкости; 6 – стакан для крышного вентилятора; 7 – крышный вентилятор дымоуда- ления; 8 – обратный клапан у венти- лятора; 9 – система подпора воздуха в тамбур-шлюз. Рис. 5. Принципиальные схемы систем механической противодымной венти- ляции атриумов: 1 – атриум; 2 – крышный (или центро- бежный) вентилятор дымоудаления; 3 – кровля; 4 – стакан для установки крышного вентилятора; 5 – нормально закрытый противопожарный клапан на вытяжке или дымовой клапан и прием- ная решетка; 6 – приточная установка подачи вытесняющего воздуха; 7 – центробежный или осевой вентиля- тор приточной установки; 8 – приточ- ный воздуховод; 9 – приточная решет- ка; 10 – вытяжной воздуховод; 11 – воздуховод с нормируемым пре- делом огнестойкости; 12 – помещение венткамеры Рис.6.Принципиальные схемы систем противодымной вентиляции в изолированных рампах автостоянок: 1 – рампа; 2 – этажи стоянок авто- мобилей; 3 – тамбуры-шлюзы; 4 – вентилятор дымоудаления; 5 – вентилятор подпора; 6 – возду- ховод вытяжной системы противо- дымной вентиляции; 7 –воздуховод приточной системы противодым- ной вентиляции; 8 – воздуховод с нормируемым пределом огнестой- кости; 9 – дымовой клапан; – противопожарный клапан; – морозостойкий клапан; 12 – помещение для вентиляцион- ного оборудования 3. Методика расчета противодымной вентиляцииОпределение технических параметров противодымной вентиляции с примерами расчета Приточная противодымная вентиляция лестнично-лифтового узла «Б»Лестнично-лифтовой узел «Б»10-этажный жилой дом с незадымляемой лестничной клеткой 2-го типа. В секции дома 2 лиф та и 4 квартиры на каждом этаже. Температура наружного воздуха минус 45 °С, скорость ветра в холодный период года 3 м/с (параметры Б). Воздух подается в лестничную клетку, и из нее часть воздуха отводится в лифтовую шахту 3.2 Расчётная часть 3.2.1 Определяем давление воздуха в вестибюле по формуле: Рш1 = Рвес = Рк1 = 0,7v2 + 20, = 353/(273 + tн) = 353/(273 – 45) = 1,548 кг/м3. Рвес = 0,7321,548 + 20 = 30 Па. где Рвес – давление воздуха в вестибюле, Па; Рк1 – давление воздуха на лестничной клетке первого этажа, Па; v– расчетная скорость ветра для холодного периода года – плотность наружного воздуха, кг/м3, при расчетной температуре наружного воздуха 3.2.2Расчет разность давлений в лестничной клетке и лифтовой шахте Рк.ш = 100 Па. Рш1 = 230– 0,1100 = 50 Па. где Рш1 – давление воздуха в шахте лифта на 1-м этаже, Па, по формуле (1); n – среднее число дверей на одном этаже для выхода в коридор. 3.2.3 Определяем давление воздуха на 1-м этаже в лифтовой шахте: Gш1 = 1930 + 103(11*Рш1 – 10)0,5 Gш1 = 1930 + 103(11*50 – 10)0,5=25168 кг/ч. При Рш1 = 50 Па, tн = – 40 °С и 4 квартирах на этаже находим средний расход воздуха через не- плотности лифтовой шахты и закрытые двери лифтов: Gcр = 25168 кг/ч. При Z-образном тамбуре с дверями площадью А = 12,2 = 2,2 м2 определяем расход воздуха через открытую входную дверь здания: Gдв = 20752,2300,5 = 25003 кг/ч. 3.2.4 находим общий расход воздуха, подаваемого в лестничную клетку: Gоб = 1430(10 – 1) + 25168 + 10044 = 36642 кг/ч. Расход воздуха, компенсирующий расход дыма на этаже пожара, принимаем Gд = 10044 кг/ч. По [5, рис. П.2, би табл. П.4] при Рш1 = 80 Па и Рк.ш =100 Па находим расход наружного воздуха, необходимый для создания подпора в лестничной клетке: Gк = 24500 кг/ч = 20417 м3/ч. 3.2.5 Расход воздуха, который необходимо пропустить из лестничной клетки в лифтовую шахту, определяем по разности полученных расходов Gш = 63547 – 24500 = 39047 кг/ч = 32539 м3/ч. 3.2.6 Давление, создаваемое вентилятором для подачи воздуха в лестничную клетку, определяем по формуле (15) с учетом потери давления в воздуховодах Рсети: Рвен.к = 80 + 173,01,1 + 100 + Рсети = 236 + Рсети. Вентилятор следует выбирать по аэродинамической характеристике при стандартной температуре транспортируемого воздуха 20 °С и = 1,2 кг/м3. Список литературыСНиП 41–01–2003 «Отопление, вентиляция и кондициони- рование». – Взамен СНиП 2.04.05–91*. – Введ. 01.01.2004. – М.: Изд-во стандартов, 2004. – 54 с. СНиП 2.04.05–91* «Отопление, вентиляция и кондициони- рование». – Введ. 28.11.91. – М.: Изд-во стандартов, 1991. – 119 с. СНиП 21–01–97* «Пожарная безопасность зданий и со- оружений». – Взамен СНиП 2.01.02–85*. – Введ. 01.01.1998 по- становлением Минстроя России от 13.02.97 г. № 18-7. Рекомендации по расчету вентиляционных систем про- тиводымной защиты общественных зданий. – М.: ООО «Веза», 2008. – 16 с. МДС 41-1.99 «Рекомендации по противодымной защите при пожаре». – М.: ГПК НИИ СантехНИИпроект, 2001. – 36 с. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: жилые здания со встроенно-пристроенными помещениями об- щественного назначения и стоянками автомобилей. Коттеджи: справочное пособие. – М.: Пантори, 2003. – 308 с. НПБ 241-97. Клапаны противопожарные вентиляцион- ных систем. Метод испытания на огнестойкость. –Введ.: 01.09.1997. – М.: Изд-во стандартов, 1997. – 13 с. Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование / под ред. проф. Б.М. Хрусталева. – М.: Изд-во АСВ, 2005. – 576 с. |