Архитектура и строительство/5. Теплогазоснабжение и вентиляция

К.э.н., проф. Королева Т.И., к.т.н., доц. Аржаева Н.В., Иванова Н.О.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

Организация дымоудаления в многофункциональных комплексах

Многофункциональные здания сравнительно новый, но вместе с тем привлекательный и быстро развивающийся сегмент российского строительства, основная тенденция которого – возведение крупных объектов смешанного типа.

Многофункциональный комплекс – объект, сочетающий в себе помещения двух или более эксплуатационных назначений (магазины, офисные площади, развлекательные заведения), в которых могут быть объединены коммерческая и жилая функции. При этом, как правило, одна из функций является основной.

Проекты таких зданий требуют особенно тщательной проработки и должны включать в себя систему противопожарной защиты, неотъемлемую часть которой составляет противодымная защита.

Эффективность систем дымоудаления - залог безопасности многофункциональных комплексов. Опасность распространения дыма, которая остается актуальной проблемой при возникновении пожаров, несмотря на использование современного вентиляционного оборудования для дымоудаления, к сожалению, не получает должного внимания со стороны проектных и строительных организации. До тех пор, пока нет возгораний и пострадавших, скрытые угрозы не видны.

Дымоудаление предназначено для защиты жизни и здоровья людей, а также материальных ценностей. Существует 2 вида систем дымоудаления.

При механическом дымоудалении запуск системы осуществляется по сигналу датчика дымоудаления. Объемный поток создается вентиляторами дымоудаления. Расположение устройств подачи и удаления должно обеспечивать создание установленного бездымного слоя, что может быть достигнуто при скорости притока и удаления воздуха не более 1 м/с.

Не стоит забывать и об устройстве вентиляции подпора, предназначенной для возмещения объемов удаляемого воздуха из помещений и препятствующей задымлению путей эвакуации. При этом величина избыточного давления на закрытых дверях эвакуационных выходов при совместном действии приточно-вытяжной противодымной вентиляции в расчетных режимах не должна превышать 150 Па.

При естественном дымоудалении дым уходит со всей площади помещения через оконные проемы или светоаэрационные фонари, если они оборудованы автоматически или дистанционно открывающимися фрамугами.

Преимуществом естественного дымоудаления является дневной свет, проникающий через оконные, а основной недостаток – удаление дыма за счет температурного градиента, что сильно снижает эффективность системы, в частности на начальной стадии возгорания. Кроме того, существует сложность в принятии решения по использованию приточной вентиляции и расчету объема подаваемого воздуха, особенно в многофункциональных здания с большими торговыми залами, паркингами и атриумами.

Все современные многофункциональные комплексы оснащаются центральными системами вентиляции и кондиционирования. Для безопасности людей система дымоудаления обустраивается независимо от вентиляционных систем. Тем не менее, из-за высокой стоимости инженерных систем вытяжная вентиляция в целях экономии часто проектируется в том числе и для нужд дымоудаления. При этом необходимо помнить, что компоненты системы дымоудаления рассчитываются для условий работы при 400 °С, а элементы вытяжной вентиляции - фильтры, вентиляторы и т.п. - теряют свои технико - физические свойства при 70 °С. То есть централизованные системы вентиляции не могут гарантировать безопасность человека.

В Европейских странах при строительстве объектов строго соблюдается основное правило: как неотъемлемая часть мероприятий по пожарной безопасности должна быть обеспечена возможность самостоятельной эвакуации людей. Выполнение данного требования во многом зависит от создания стратификации слоев дыма и чистого воздуха, а также обеспечения бездымных маршрутов эвакуации.

В руководящих документах разных стран Европы неукоснительным требованием является создание минимального 2,5 – метрового бездымного слоя воздуха в помещениях массового скопления людей. Это связано с тем, что только при отсутствии дыма разрешено применение максимальных по протяженности маршрутов эвакуации. Кроме того, соблюдение этого требования дает возможность пожарной охране осуществлять поиск людей, не способных эвакуироваться самостоятельно.

Время задымления помещения (опускания слоя дыма) t, с, до уровня 2,5 м от пола рассчитывается по формуле

.

Если расчетное время эвакуации меньше времени задымления помещения , то дымоудаление можно было не предусматривать. В противном случае необходимо устройство дымоудаления.

При таком подходе уменьшается субъективизм в вопросе необходимости устройства дымоудаления. Недостатком подхода является неопределенность в выборе периметра зоны горения П. Периметр зоны горения в начальной стадии пожара можно определить следующим образом: принять равным большему из периметров мест складирования горючих материалов или негорючих материалов в сгораемой упаковке.

С увеличением толщины слоя дыма возрастает располагаемый перепад давлений и эффективность систем дымоудаления. Для увеличения толщины слоя дыма за рубежом устраивают так называемые дымовые зоны или «резервуары дыма». Дымовая зона представляет собой некоторое пространство под потолком помещения, ограниченное противодымными экранами - перегородками из негорючих материалов. Перегородка крепится к потолку и имеет высоту меньшую, чем высота помещения. К экранам предъявляются требования по дымопроницаемости и огнестойкости. Помимо повышения эффективности системы дымоудаления противодымные экраны препятствуют распространению пожара по помещению.

В нашей стране площадь дымовой зоны не должна превышать 3000 м². За рубежом площадь дымовой зоны определяется расчетом, при котором учитываются размер очага пожара, высота помещения, толщина слоя дыма, площадь проходного сечения люков дымоудаления. При отсутствии достаточного количества проектных данных для расчета «резервуара дыма» рекомендуется применять «резервуары» размером не более 60 х 60 м. Расчет «резервуаров дыма» производится аналогично расчету площади люков дымоудаления с обеспечением незадымленной зоны в нижней части помещения. При заданных размерах «резервуара дыма» определяется площадь люков дымоудаления. При заданной площади люков дымоудаления можно рассчитать площадь «резервуара дыма». Расчет основан на использовании баланса масс дыма, входящего в подпотолочный слой из конвективной колонки и удаляемого через устройства дымоудаления.

Оценивая вышесказанное, можно считать, что сегодня строительство многофункциональных комплексов является неотъемлемой частью развития инфраструктуры городов. В связи с этим должна быть обеспечена безопасность эксплуатации таких зданий при пожаре с помощью применения систем дымоудаления и подпора воздуха для осуществления самостоятельной эвакуации людей. Продуманное проектирование, построенное на концепции пожарной безопасности, а также привлечение всех подразделений и служб, ответственных за реализацию проектов, несмотря высокие капитальные затраты, позволяет выбрать оптимальные, надежные и функциональные инженерные решения и оборудование, обеспечивающее безопасность человеческой жизни.

Литература:

1. СП 7.13130.2013 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности.

2. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003.

3. СП 160.1325800.2014 Здания и комплексы многофункциональные. Правила проектирования.

4. Журнал «Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика» № 6`2001.