Система дымоудаления

Вентиляционное оборудование стандартно устанавливается в котельных, горячих производственных цехах для удаления дыма от твердых топлив, жидкого, газового горючего, содержащего вредные, токсичные примеси. Еще опасней задымление при пожарах, приводящее к отравлению, гибели людей. В аэрозольной дымовой смеси, нагретой до высоких температур, для человеческих легких опасны частицы золы, сажи, угарный газ. Увеличенная концентрация угарного газа (более 1%), приводит к фатальному отравлению при дыхании. Пожарное дымоудаление, которое проектируется и монтируется по требованиям государственных стандартов, стало основным видом обеспечения эвакуации.

Работа системы дымоудаления

При пожаре система дымоудаления нужна, чтобы люди, эвакуирующиеся из здания, смогли безопасно пересечь задымленные зоны, выйти на свежий воздух. К таким зонам относятся коридоры, помещения без окон, склады, подземные паркинги. В теории существует два метода дымоудаления — статический и динамический.

Использование статического метода построено на герметизации пожарного отсека. При возникновении очага пожара автоматика выключает базовую вентиляцию, закрывает вентиляционные решетки, включает запорные клапаны. Без притока воздуха пожар затухает, после чего дым откачивается из помещения. На практике статический метод используется редко. Для использования методики нужно каждое помещение с потенциальными источниками пожара оборудовать огнестойкими перегородками, дверями, окнами.

Динамический метод построен на естественном или принудительном удалении (вытяжке) дыма из горящих помещений, мест максимального задымления (невентилируемых коридоров, подсобок, лестничных и лифтовых шахт). Но устанавливать только мощную вытяжную вентиляцию опасно, так как, удалив задымленный воздух, вентсистема создаст безвоздушную зону, которую нельзя пересечь.

Поэтому при проектировании предусматривается и приток свежего атмосферного воздуха. В многоэтажных, производственных зданиях система дымоудаления (СДУ) может работать в автоматическом (что гораздо надежнее) или ручном режиме. Второй функцией противопожарной вентиляции становится обеспечение доступа пожарников к очагам огня.

Алгоритм работы многозональной СДУ предусматривает:

  • подачу сигнала пожарной опасности (с датчиков огня, дыма, «тревожной» кнопки);
  • включение пожарных извещателей о начале эвакуации;
  • отключение общеобменной вентиляции, сплит-кондиционирования;
  • спуск лифтов на нижний уровень;
  • открытие автоматических дверей первого этажа;
  • автоматическое закрытие огнезадерживающих клапанов;
  • запуск автоматикой вытяжных вентиляторов и открытие клапанов дымоулавливания и фильтрации дыма;
  • автоматический запуск автоматикой приточных струйных вентиляторов (через 45-50 секунд после включения вытяжки).

Как видно из описания, в управлении многозональной СДУ автоматика играет решающую роль. Для выполнения такого количества команд, запуска вентиляционного оборудования в локализованных зонах возгорания человеческий фактор становится помехой.

Когда необходимо дымоудаление?

Правила проектирования, монтажа, эксплуатации противопожарной вентиляции регламентируются десятком СНиПов, НПБ, ГОСТов, методических рекомендаций. Разобраться в госстандартах, требования которых постоянно меняются и дополняются, по силам только опытным проектировщикам. Обычному заказчику нужно знать, что противодымная вентиляция монтируется в:

  • высотных зданиях (от 28 метров);
  • деревянных домах;
  • подземных, многоэтажных паркингах, заездах к ним по пандусам;
  • торговых комплексах, пассажах;
  • автомобильных туннелях;
  • складских терминалах с горючими веществами;
  • пожарных отсеках многоэтажных производственных цехов;
  • подземных сооружениях с постоянно работающим персоналом;
  • закрытых коридорах, подсобных помещениях без окон, естественной вентиляции.

Противодымную вентиляцию не устанавливают в помещениях с автоматическими установками пожаротушения, коротких (менее 15 м) коридорах с выходом на улицу или проветриваемую лестничную клетку.

Приточная система противодымной вентиляции

Для притока свежего воздуха (компенсации вытяжки) применяются механизмы, установленные в нижней части помещения. Это обусловлено физическим законом, по которому нагретый (более легкий) воздух с дымом скапливается в верхней части комнаты, склада, торгового зала.
Для притока воздуха используются:

  1. Вентиляторные станции с нагнетающими вентиляторами. Эффективный способ, требует большого количества оборудования, сложного проектирования и монтажа.
  2. Вентиляционные шахты. Оборудуются крышными люками, клапанами дымоудаления, открывающей автоматикой. Недостатком вентиляции такого типа становятся большие диаметры шахт, воздуховодов. Их трудно замаскировать в офисах, торговых залах, общественных зданиях.
  3. Окна с автоматическим открыванием. Сложный способ, не встречающий одобрения у проверяющих органов.

Приточные воздуховоды шахт, вентиляторов подпора выходят на пути эвакуации (в нижние части коридоров, холлов, невентилируемые лестничные проемы).

Вытяжная система противодымной вентиляции

В многоэтажных зданиях (жилых, производственных, административных), поликлиниках и больницах опасность скопления дыма на путях эвакуации людей максимальна для коридоров без окон, замкнутых лестничных пролетов, лифтовых шахт. В таких помещениях необходима установка принудительной вытяжной вентиляции, так как естественного выхода у задымленного воздуха нет.

В состав противодымной вытяжной СДУ входят:

  • пожарные датчики огня, дыма, автоматически включающие вытяжку;
  • входные отверстия вытяжных воздуховодов (расположены на потолке или в верхней части стен);
  • огнезадерживающие клапаны (пропуская дым, не дают огню распространяться по вентканалам);
  • воздухоотводные каналы (стальные трубы в огнеупорном исполнении);
  • вытяжные вентиляторы;
  • блок управления (по сигналам датчиков или команде с центрального пульта включает вентиляторы, активирует клапаны).

На практике вытяжная СДУ автономно не применяется, всегда комбинируется с приточной вентиляцией.

Естественное дымоудаление

Вентиляция с естественным дымоудалением проектируется и монтируется только в одноэтажных зданиях, складах, цехах, транспортных терминалах. Как вытяжные воздуховоды используются вертикальные дымовые шахты, дополненные зенитными фонарями, клапанами дымоудаления, противопожарными люками и фрамугами. При возникновении пожара шахта работает как дымовая труба с естественной (гравитационной) тягой горячего воздуха.

На все люки, фрамуги шахты устанавливаются автоматические устройства, срабатывающие по сигналу пожарных датчиков или с кнопки диспетчерского пункта. По команде автоматика откидывает или поднимает зенитный фонарь, освобождая путь дыму, создавая тягу. При изготовлении, монтаже люков, зенитных фонарей предусматриваются приспособления для фиксации в открытом положении.

На практике вентиляция такого типа справляется с задачами вытяжки дыма, но не обеспечивает достаточной компенсации удаленного воздуха. Поэтому вентиляция с естественным дымоудалением дополняется приточными каналами с принудительным нагнетанием атмосферного воздуха.

Окна, как естественный источник проветривания, не справляются с дымоудалением, так как могут быть расположены с наветренной стороны, их площади не хватает для расчетной тяги. При монтаже оборудовать каждый оконный переплет автоматикой аварийного открывания слишком затратно.

Преимуществом естественной противодымной вентиляции становится минимальное количество оборудования (вытяжных вентиляторов, автоматических устройств), но проектировать ее нужно на стадии строительства здания, складского терминала.

Механическая система дымоудаления

В отличие от естественного дымоудаления, механическая СДУ для многоэтажных зданий всегда оборудуется вытяжными вентиляторами. Конструктивно выделяют пристенные и крышные вентиляторы. Пристенная вентиляторная секция проще в монтаже, но удаляет дым только с одного этажа. Многозональное СДУ (для этажей с разной планировкой) требует расчета сечений воздуховодов, мощности вентиляторов для каждого этажа. Пристенная вентиляция использует внутренние воздушные трубопроводы, рассчитанные на скорость вытяжки (струи) не менее 20 метров в секунду.

Пристенная СДУ рассчитана на объемы дымоудаления до 38 тысяч кубометров в час, поэтому не подходит для установки на стены гипермаркетов, торгово-развлекательных комплексов. Но на офисных сооружениях с большим количеством кабинетов и коридоров (в бизнес-центрах, поликлиниках, проектных институтах, административных зданиях) пристенная СДУ справляется с поставленными задачами.

Сложнее проектирование и монтаж крышной механической СДУ. В проект включается конструкция монтажной рамы (стакана), поднимающей вентиляторную секцию на 2 метра над крышей. В готовом виде рамы не выпускаются, их нужно изготавливать и монтировать на месте. Под монтажной рамой кровля укрепляется огнеупорными материалами. Для крышной механической СДУ применяются осевые и канальные вентиляторы, установленные на вертикальные шахты.

Проектирование дымоудаления

Проектировать и монтировать СДУ имеют право только организации с допусками СРО, лицензией МЧС. Проект дымоудаления создается на основании точных замеров кубатуры всех помещений здания. Анализируются технические и архитектурные планы этажей, схемы эвакуации. Собираются данные о максимальном количестве посетителей (сотрудников) в залах, комнатах, кабинетах. Определяются места потенциальных источников возгорания. У заказчика запрашиваются сведения о будущем расположении автоматических установок пожаротушения, их типе (водяные, газовые, порошковые).

Эта информация, как и пожелания заказчика (финансовые возможности), служит основой для составления технического задания.
В проект входят:

  1. Пояснительная записка. Включает характеристику объекта, нормативные документы (ГОСТы, СНиПы, НПБ) обоснования выбора типа СДУ, конструктивных решений. В пояснительной записке анализируются и выбираются принцип работы СДУ, возможности электроснабжения и автоматизации вентиляционного оборудования, требования к заземлению, эксплуатации установок, меры техники безопасности.
  2. Расчетная часть. Для расчета объема удаляемого дыма используются формулы определения конвективной мощности возгорания, скорость и теплота сгорания материалов, состав и расход газов подпотолочного слоя. Проводится компьютерное моделирование аэродинамики дымовых потоков. Учитываются пределы огнестойкости воздуховодов (с огнезащитной обработкой), дымовых клапанов. На основании расчетов определяются места установки вентиляционных решеток, диаметры и сечения воздуховодов, мощности приточных и вытяжных вентиляторов.
  3. Рабочая документация. Включает чертежи и трассировку воздуховодов (поэтажные планы), схемы расположения датчиков, огнезадерживающих и дымоуловительных клапанов. Создаются чертежи рам (стаканов) под крышные вентиляторы. В монтажных планах отражаются места установки вентиляторных станций, их параметры, электросхемы подключения.
  4. Спецификация оборудования и материалов.
  5. Сметная документация. Включает нормативы стоимости проектных, монтажных, пусконаладочных работ, обоснованные добавочные коэффициенты.

Для уменьшения сметы важна спецификация оборудования, в которую входят листовая сталь определенных марок (для изготовления воздуховодных коробов), монтажные материалы, вентиляторы различных конструкций, зенитные фонари (люки), клапаны, датчики, прессостаты давления воздуха, щиты автоматического управления.

Спецификация составляется в переговорном процессе с заказчиком, с учетом его финансовых возможностей. Проект может предусмотреть установку импортного оборудования или более дешевых отечественных вентиляторов, клапанов, автоматики.

Готовый проект согласовывается в архитектурном надзоре.

Монтаж системы

В монтажные работы, которые проводятся по планам, чертежам проекта, временным графикам договора, входят:

  • установка вытяжных, приточных воздуховодов;
  • обработка внутренних поверхностей дымовых шахт, участков кровли огнеупорными составами;
  • монтаж вытяжных, приточных вентиляторных секций;
  • установка огнезадерживающих, дымоудаляющих клапанов;
  • разводка кабелей, монтаж датчиков огня, дыма;
  • монтаж и автоматики.

Пусконаладочные работы (ПНР) являются завершающим этапом монтажа, подключения, ввода в эксплуатацию вентиляционного оборудования и автоматики.

Процесс монтажа завершается проверкой работоспособности установленного оборудования, приемо-сдаточными испытаниями. Приемная комиссия, состоящая из представителей заказчика, подрядчика, государственного пожарного надзора проверяет параметры вентиляции, документацию оборудования, качество огнезащитного покрытия, работу автоматики.

С подрядчиком, который создал проект и провел монтаж многозональной СДУ, обычно заключают договор о техобслуживании дымоудаления. В процедуры техобслуживания входят ежемесячные обследования воздуховодов, клапанов, люков, смазка механизмов, контрольные осмотры и включения автоматики, мелкий текущий ремонт.