Виды противодымной вентиляции

Противодымная вентиляционная система предназначена для быстрого и эффективного удаления дыма из сооружения. Кроме того, противодымная вентиляция и дымоудаление, способствует защите людей от последствий задымленности на путях эвакуации, лестничных клетках и коридорах во время развития или тушения пожара.

Виды противодымной вентиляции
Вытяжная - должна удалить дымовую завесу из помещения с помощью естественной циркуляции воздуха или принудительного создания мощного потока исходящего наружу воздуха
Приточная- работает на увеличение давления и вытеснение дыма из мест, где может наблюдаться кратковременное скопление людей.
Используется два типа вентиляционных систем, классифицируемых по направлению воздушного потока:

Вытяжная система
Вытяжная система бывает :
Естественной
Принудительной
Её работа возникает благодаря разряжению. Суть в том, что система удаляет дым за счёт того, что воздух вытягивается при помощи естественной тяги, образованной циркуляцией воздуха. Чтобы обеспечить это, необходимо наличие следующего:
Противодымные клапаны.
Дымовые шахты.
Секции, на которые поделено помещение.
Дымососное оборудование.

Естественная вытяжная система
Система естественного дымоудаления используется только в одноэтажных зданиях: складах, торговых центрах складского типа, производственных цехах. Оборудование такой системы в зданиях этажностью более одного – запрещено.

Принудительная вытяжная система
В таких системах самую главную роль играют вентиляторы. Именно они создают нужный напор воздуха, который позволяет направить дым наружу из помещения.
Вытяжные вентиляторы дымоудаления бывают 2 типов — крышной и пристенный.

Приточная система
Суть её работы в том, что система начинает работу при наличии достаточного давления. Механизм такой:
Вентилятор поставляет поток воздуха к клапану.
Клапан затягивает воздух в помещение.
От воздуха появляется переизбыток давления.
Открытие нужного канала выравнивает давление.
Допускается использование не только отверстий, предусмотренных в противодымной вентиляции, но и дверей, и окон, если это необходимо.

Противодымная вентиляция

Противодымные клапаны
Клапаны дымоудаления устанавливаются в системы вытяжной или приточной противодымной вентиляции. Закрытая в дежурном положении заслонка в случае возгорания открывается для ускорения вывода газообразных продуктов горения из помещения. В остальных помещениях во время пожара клапаны остаются в закрытом положении, предотвращая распространение дыма внутри здания.

В каких случаях необходима противодымная вентиляция.
- Устройство противодымной защиты помещений необходимо, если время заполнения помещений дымом до безопасного уровня меньше времени безопасной эвакуации людей.
Время, допустимого заполнения дымом помещения, в начальной стадии пожара определяется по формуле
t = 6,39 А(У-0,5 – Нп-0,5)/Рп,
А - площадь помещения, дымовой зоны, не более 1600 м2;
У - минимальный средний уровень стояния нижней границы дыма от пола
Нп - высота помещения, м;
Рп - периметр очага пожара, м.

Время необходимее для эвакуации людей из помещения, в котором произошел пожар, рассчитывается по формуле:
t=l / v
где l - длина расчетного пути, одного человека или потока людей, находящихся на наибольшем расстояния от ближайшей двери эвакуационного выхода из помещения наружу или по коридору к ближайшей лестничной клетке
v - скорость движения человека или людского потока

Расчет противодымной вентиляции
- Расход дыма (кг/ч), подлежащий удалению из коридора или холла следует определять по формулам:
а) для жилых зданий
Gx = 3420 Bn НД1,5 ; (1)
б) для общественных, административно-бытовых и производственных зданий
G о = 4300 Bn НД1,5Кд ; (2)
В - ширина большей из открываемых створок дверей при выходе из коридора или холла к лестничным клеткам или наружу, м.
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

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.
- Потери давления в дымовом клапане, Па, рекомендуется определять по формуле:
D Р1 = КТ( j 1 + j 2 )( v r )2/2 r , (3)
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;
j 1 - 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 j 1 = 1,32;

j 2 - коэффициент сопротивления присоединения дымового клапана к шахте или к ответвлению;
v r - массовая скорость дыма в клапае кг/(м2);
r - плотность дыма из коридоров и холлов .
Определяем плотность газа в устье ( верхнем конце) шахты или воздуховода:
Dr у = 0,61 + D r э ( N в -1) (4)
D r э -увеличение плотности смеси дыма и воздуха в дымовой шахте
D r э = (100 G к / G Д )
G к ,кг/с -неплотность притворов дымового клапана, определяется расходом воздуха, просасываемого через закрытый клапан - должна приниматься по данным завода-изготовителя.
G Д - расчетный расход дыма.
- Расход газов в устье шахты или воздуховода:
G у = 0,81 G д D r у /(1 - 0,83 D r у ), (5)
где:
Nв - номер верхнего этажа здания или номер последнего участка системы до вентилятора, на котором установлен дымовой клапан.

-Определим коэффициент сопротивления всей дымовой шахты:
j у = 9,6 НшКм l / h Ду + 0,3КТ( N - 1) (6)
и по формуле (7) потери давления в шахте, Па.
D Ру = 0,5( h Д1 + h Ду ) j у + D Р1 + D Р2 , (7)
где:
l - длина шахты или системы, м;
h Д1 , h Ду - динамическое давление, Па, на первом участке и в устье шахты;
D Р1 и D Р2 - 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.
Потери давления в воздуховодах, присоединяющих дымовую шахту к вентилятору D Рвс
D Рвс =9,6НвКв l в + S j КТ h Д2 , (8)
где:
Нв = Н и Кв = Кс как для формулы (4); КТ принимать 0,75.
l - длина участка воздуховода, присоединяющего шахту к вентилятору, м;
S j , h д2 - сумма местных сопротивлений до вентилятора и динамическое давление газов на этом участке, Па

- Подсосы воздуха через неплотности конструкции шахты и воздуховодов до вентилятора Gп кг/с, дополнительные подсосы воздуха через неплотно закрытые дымовые клапаны учитываются в размере 10 % от расхода воздуха, поступившего в шахту:
Gп = GпсРс l с + G пп Рп l п + 0,1( G у – G 1 ); (9)
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;
G пп - удельный подсос воздуха через неплотности шахт из плит или кирпича и других материалов;
Рп , Рс - периметр, м, внутреннего поперечного сечения шахт и воздуховодов;
l с , l п - длина шахт и воздуховодов из стальных листов и из других материалов, м;
G у , G 1 - расход газов, кг/с, в устье шахты; G у - по формуле (8) и дыма на первом участке сети, где он равен G 1 = G ж или G о , по формулам (1) или (2);
( G у - G 1 ) - подсос воздуха через закрытые клапаны, кг/с.

- Общий расход газов перед вентилятором
G сум = G у + G п (10)
- суммарные потери давления на всасывании составят, Па:
D Рсум = D Ру + D Рв + D Рнг , (11)
где:
D Ру и D Рв по формулам (7) и (8) и D Рнг - потери на выброс газов в атмосферу;
-Плотность газов перед вентилятором, кг/м3.
r сум = G сум /[ G Д /0,61 + ( G сум – G Д )/1,2], (12)
-Температура газов
t сум = (353 - 273 r сум )/ r сум . (13)
- Естественное давление за счет разности удельных весов наружного воздуха и газов D Рес , Па, определяется
D Рес = h ( g н - g сг ) + h в ( g н - g г ), (14)
где:
h - высота дымовой шахты от оси дымового клапана на первом (нижнем) этаже до оси вентилятора, м;
h в - расстояние по вертикали от оси вентилятора до выпуска газов в атмосферу, м;
g н = 3463/(273 + t н ) - удельный вес наружного воздуха, Н/м3;
t н - температура наружного воздуха в теплый период года ° С;
g сг = 4,9( r в + 0,61) - средний удельный вес газов до вентилятора, Н/м3;

g г = 9,81 r сум - удельный вес газов до вентилятора Н/м3;
r сум - плотность газов перед вентилятором
- Потери давления, на которые должна быть рассчитана мощность, потребляемая вентилятором, Па
D Рв = D Рсум - D Рес , (15)
- Выбор вентилятора по производительности, м3/ч, и скорости его вращения определяются расходом по формуле
L в = 3600 Gсум/ r сум , (16)