Системы дымоудаления и вентиляции: принцип работы, особенности монтажа и обслуживания

Устройство

Техническое устройство такого изделия несложно, т.к. имеет в своем составе лишь три основных элемента:

Корпус круглого или прямоугольного/квадратного сечения, выполненный из оцинкованного металлического листа или нержавеющей стали. Устанавливается в проемах строительных конструкций – перекрытий, стен, перегородок, в т.ч. противопожарных, крепясь к ним с одной или с двух сторон.
Подвижная заслонка, которых может быть от одной до нескольких, соединенных в одну работающую конструкцию, плотно перекрывающую все внутреннее сечение корпуса изделия.
Привода – механизма различного вида, принципа, способа действия, приводящего заслонку в открытое положение, т.к. большинство изделий, предназначенных для установки на защищаемых объектах, изготавливаются в так называемом нормально закрытом исполнении.

4 Из чего состоит?

Система подпора воздуха состоит из следующих элементов

1. Вентилятор подпора воздуха. Данный элемент создает высокое давление в шахте дома, лифте и тамбур-шлюзе, а также лестничной клетке, для того, чтобы предотвратить их задымление.

Подходящие показатели объема воздуха и давления определяются при помощи специального метода, рекомендуемого органами пожарного надзора. Также устройство проводит свежий воздух внутрь здания. Вентиляторы комплектуются электроприводами или тепловыми замками.
2. Воздухоотвод для подпора воздуха. Обеспечивает перемещение дымовой массы из здания наружу. Вентилятор и воздухоотвод изготавливаются строго из несгорающих материалов.
3. Регулятор избыточного давления.
4. Клапан подпора воздуха. В автоматическом режиме контролирует сброс текущих параметров давления для необходимых участков безопасности.
5. Контролеры для автоматизации противодымной вентиляции.

Как работает система дымоудаления?

Системы дымоудаления при пожаре представляют собой специальные аварийные комплексы приточно-вытяжной вентиляции, которые обеспечивают качественное удаление дыма и газообразных продуктов горения, создавая условия для безопасного спасения людей в случае возникновения пожара. СДУ являются обязательными в общей системе пожаробезопасности, которая должна быть на каждом объекте, независимо от его функционального предназначения.

Схема стандартной системы дымоудаления

Основные функции систем дымоудаления

Установленная на объекте СДУ должна обеспечивать выполнение следующих задач:

минимизировать задымленность на эвакуационных путях;
предотвращать возможность распространения очагов пламени с места начала пожара;
поддержка оптимальных микроклиматических условий за пределами области пожара для безопасной работы пожарников;
обеспечивать снижение температуры воздуха в помещениях, которые охвачены пожаром;
контролировать величину задымленности помещений и своевременно оповещать о начавшемся пожаре;
автоматически переводить в рабочий режим соответствующие люки, вытяжки, окна, через которые может осуществляться удаление продуктов горения и проветривание зданий;
поддерживать минимально необходимую концентрацию кислорода в помещениях для безопасной эвакуации людей.

Система управления дымоудалением работает по известным законам физики, в соответствии с которыми теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз, создавая, таким образом, естественную тягу воздушных масс. При необходимости увеличения мощности тяги могут использоваться специальные вентиляторы, которые будут поддерживать процесс выведения дыма и подачи чистого воздуха в определенные места.

Автоматическая система дымоудаления включается самостоятельно при срабатывании пожарной сигнализации. При переходе в рабочий режим она обеспечивает быстрое удаление газообразных продуктов горения и дыма из помещений, а также препятствует их дальнейшему распространению в другие места. Входящие в состав СДУ вентиляторы подпора распределяют чистый воздух к эвакуационным выходам, лифтам и к прочим местам, по которым осуществляется спасение, пребывающих в здании, людей.

Условно этапы работы СДУ можно разделить на следующие:

при возникновении возгорания и появления областей задымленности срабатывает соответствующий дымовой датчик;
сигнал от этого датчика передается на пульт управления системами пожаробезопасности;
система вентиляции объекта выключается, а имеющиеся клапаны огнезащиты закрываются;
в областях возгорания происходит открывание клапанов дымоудаления;
параллельно с этим начинают работать вентиляторы, удаляющие дым, а также обеспечивающие воздушный подпор.

Это интересно: Методика расчета параметров работы в СИЗОД

Основные составляющие системы управления дымоудалением

Основные составные части системы дымоудаления:

Вентиляторы дымоудаления, предназначаются для создания разряжения и отсоса дымовых газов из защищаемых помещений на улицу. Вентиляторы изготавливают под различные сечения трубопроводов на различные мощности (расход). Бывают радиальные, осевые и крышные (имеют специфическую конструкцию);
Вентиляторов подпора воздуха, создающих избыточное давление в лифтовых шахтах, лестничных клетках и местах скопления людей, что исключает возможность проникновения дыма на «освободившееся место, взамен удаленного дыма» и обеспечивает приток свежего воздуха;
Дымоприёмных устройств (воздуховодов с дымовыми клапанами, открывающимися при пожаре), принимающих потоки дыма и направляющих их в дымовые шахты, не давая распространяться по другим помещениям; du-06-valve дымоприемное устройство в сборе с клапанами
Огнездерживающих клапанов, препятствующих распространению огня и продуктов горения по системе вентиляции и по зданию. Могут быть как круглого, так и прямоугольного сечения;
Сети вентиляционных каналов, через которые дым удаляется из помещения;
Технологическое оборудование управляется в автоматическом режиме: системой автоматического управления (щит управления, панель управления, кабельные трассы) процессом удаления дыма.

Автоматика противодымной защиты включает в себя устройства, которые могут управлять следующими узлами:

Двигатели вытяжных вентиляторов дымоудаления. Наиболее часто, работают в режиме вкл./выкл., управление режимами работы, по аналогии с системами вытяжной вентиляции обычно не применяется;
Двигатели вентиляторов подпора, так же работают в режиме вкл./выкл.;
Приводы огнезадерживающих клапанов – управляют положением открыто/закрыто;
Приводы дымовых клапанов – так же управляются положениями открыто/закрыто.

Устройства активируются автоматически, по сигналу «Пожар», по факту сработки или не сработки оператор получает отчет о работе устройства. Методы контроля работоспособности устройств могут быть различными, в зависимости от производителя и исполнения.

Когда нужно дымоудаление?

В интернете крайне мало информации, где именно нужна система противодымной вентиляции.Нормы дымоудаления написаны сложным языком и разбросаны по разным нормативным документам. В этом разделе я собрал самую важную информацию. Вам осталось пройтись по списку и понять – требуется ли система противодымной вентиляции в вашем конкретном случае?

Система вытяжной противодымной вентиляции (дымоудаления) требуется:

1. из коридоров и холлов любых зданий более 9 этажей, кроме производственных;

2. из коридоров в подвальных и цокольных этажах любых зданий, где есть помещения с постоянным пребыванием людей на этих этажах;Например, дымоудаление требуется из коридора подвального этажа жилого дома, где расположены офисы, или мастерские. При этом, если выход из такого офиса происходит сразу на улицу- дымоудаление не требуется.

3. из коридоров длиной более 15 метров без открывающихся наружных окон;Дымоудаление из таких коридоров не требуется в одноэтажных зданиях и производственных зданиях с негорючими веществами. Также не требуется, если во всех помещениях этого коридора нет постоянных рабочих мест, а двери из помещений выполнены в дымогазонепроницаемом исполнении.

4. из атриумов и пассажей;

5. из складов со стеллажным хранением высотой более 5,5 метров, где хранятся материалы способные гореть и воспламеняться;

6. из производственных и складских помещений, но только с постоянным пребыванием людей, где используются материалы способные гореть и воспламеняться;

Постоянное пребывание людей – это более 6 часов в сутки или 2 часа непрерывно в течение суток.

7. из производственных и складских помещений с постоянным пребыванием людей, в деревянных зданиях, либо зданиях из других горючих материалов;

8. из помещений без открывающихся наружных окон площадью более 50 м

8.1 с массовым пребыванием людей, массовое пребывание — на 1 м

свободной площади находится более 1 человека. Например: залы совещаний, учебные аудитории, обеденные залы, зрительные залы театров и кинотеатров. Актуально для всех помещений, где много людей и мало окон. Часто заказывают проект дымоудаления из обеденного зала ресторана в подвальном помещении вместе с проектом вентиляции ресторана.8.2 c постоянными рабочими местами, где используются или хранятся горючие материалы. Например: читальные залы, книгохранилища, выставки или архивы без открывающихся окон

9. из помещений без открывающихся наружных окон вне зависимости от площади:9.1 торговых залов магазинов;9.2 офисов;9.3 гардеробных площадью более 200 м

Дымоудаление не требуется из торговых залов (9.1), офисов (9.2), если помещение менее 800 м

расположено на 1 этаже жилого здания или пристроено к жилому дому и имеет выход сразу на улицу, при этом от самого дальнего помещения до выхода должно быть не более 25 м.Например: Если офис менее 800 м

,но от самого дальнего помещения до выхода более 25 м – дымоудаление потребуется.

9.4 автодорожных и коммуникационных тоннелей при их соединении с подземными этажами здания.

10. из любых крытых паркингов для автомобилей, а также изолированных рамп для въезда автомобилей на этажи.

Система дымоудаления из автостоянки. Применение струйных вентиляторов для парковок в российских нормах не регламентируется!

11. из любых помещений в которые есть выход в незадымляемые лестничные клетки, вне зависимости от их площади и наличия открывающихся окон. Например, коридор менее 15 метров, но выход из него — через незадымляемую лестничную клетку. В таком случае делаем систему дымоудаления в коридоре, а приток – в лестницу.

Незадымляемая лестничная клетка – это внутренняя лестница для эвакуации людей при пожаре в зданиях более 9 этажей (или высотой более 28 метров). Необходимо чтобы рассматриваемое помещение полностью соответствовало всем перечисленным в пункте условиям. Если какое-то требование к помещению не выполняется – дымоудаление не требуется.

Компенсация естественного дымоудаления

Из определения противодымной вентиляции, данного в СП 7.13130: это газообмен внутри объема строительного объекта при пожаре в одном из помещений, что регулируется/управляется системами дымоудаления, подачи свежего воздуха.

Компенсация естественного дымоудаления – это приток чистых воздушных масс естественным и/или принудительным путем, необходимый для возмещения объема выброса из здания продуктов горения в газовоздушной среде.

Согласно пункту 8.8 свода правил для организации естественного возвращения воздушных масс в помещения защищаемого объекта могут выполняться:

Проемы в стенах зданий, располагаемые внизу помещений.
Шахты с клапанами, оборудованными автоматическими, дистанционными приводами управления, чьи притворы необходимо обеспечить средствами, предотвращающими примерзание.

Компенсация естественного удаления дыма также может производиться подачей свежего воздуха автономными приточными системами принудительной противодымной вентиляции.

Важно: во всех случаях отрицательный дисбаланс в защищаемых помещениях, создаваемый совместной работой систем дымоудаления, притока воздуха не должен превышать 30%, а перепад давления возле закрытых дверей эвакуационных путей, выходов быть не выше 150 Па, чтобы не препятствовать их открытию. Преимуществом применения естественного дымоудаления является минимум необходимого вентиляционного оборудования, а недостатком, часто выявляемым в ходе проектирования – невозможность эффективного, своевременного выброса расчетных объемов дымовых газов

В таких случаях необходимо устройство систем принудительного дымоудаления

Преимуществом применения естественного дымоудаления является минимум необходимого вентиляционного оборудования, а недостатком, часто выявляемым в ходе проектирования – невозможность эффективного, своевременного выброса расчетных объемов дымовых газов. В таких случаях необходимо устройство систем принудительного дымоудаления.

Где нужна система дымоудаления?

Системы вытяжной противодымной вентиляции для удаления продуктов горения при пожаре должны быть предусмотрены для:

каждого производственного или складского помещения с постоянными рабочими местами без естественного освещения или с естественным освещением через окна и фонари, не имеющие механизированных (автоматически и дистанционно управляемых) приводов для открывания фрамуг в окнах (на уровне 2,2 м и выше от пола до низа фрамуг) и проемов в фонарях (в обоих случаях площадью, достаточной для удаления дыма при пожаре), если помещения отнесены к категориям А, Б, В1 — В3 в зданиях I — IV степени огнестойкости, а также В4, Г или Д в зданиях IV степени огнестойкости;
коридоров и холлов жилых, общественных, административно-бытовых и многофункциональных зданий высотой более 28 м. Высота здания определяется разностью отметок поверхности проезда для пожарных автомашин и нижней отметки открывающегося окна (проема) в наружной стене верхнего этажа (не считая верхнего технического);
коридоров (туннелей) подвальных и цокольных этажей жилых, общественных, административно-бытовых, производственных и многофункциональных зданий при выходах в эти коридоры из помещений, предназначенных для постоянного пребывания людей (независимо от количества людей в этих помещениях);
коридоров длиной более 15 м без естественного освещения зданий с числом этажей два и более: производственных и складских категорий А, Б и В1 — В4; общественных и многофункциональных;
общих коридоров и холлов зданий различного назначения с незадымляемыми лестничными клетками;
атриумов зданий высотой более 28 м, а также из атриумов высотой более 15 м и пассажей с дверными проемами или балконами, галереями, выходящими в пространство атриумов и пассажей;
гардеробных площадью 200 м2 и более;
каждого помещения без естественного освещения или с естественным освещением через окна или фонари, не имеющие механизированных (автоматически и дистанционно управляемых) приводов для открывания фрамуг окон и проемов в фонарях, в обоих случаях с площадью, достаточной для удаления дыма при пожаре: общественного, предназначенного для массового пребывания людей; площадью 50 м2 и более с постоянными рабочими местами, предназначенного для хранения или использования горючих веществ и материалов, а также библиотек, книгохранилищ, архивов, складов бумаги; торговых залов магазинов;
из помещений для хранения автомобилей закрытых надземных и подземных автостоянок, а также из изолированных рамп этих автостоянок. Допускается проектировать удаление продуктов горения через примыкающий коридор из помещений площадью до 200 м2: производственных категорий В1 — В3, а также предназначенных для хранения или использования горючих веществ и материалов. Для торговых залов магазинов без естественного освещения площадью не более 800 м2 при расстоянии от наиболее удаленной части помещения до ближайшего эвакуационного выхода не более 25 м удаление продуктов горения допускается предусматривать через примыкающие коридоры, рекреации, атриумы.

Выше перечисленные требования по установке систем дымоудаления не распространяются:

на помещения (кроме помещений категорий А и Б, и закрытых автостоянок) площадью до 200 м2, оборудованные установками автоматического водяного или пенного пожаротушения;
на помещения, оборудованные установками автоматического газового, аэрозольного или порошкового пожаротушения (кроме автостоянок);
на коридор и холл, если из всех помещений, имеющих двери в этот коридор или холл, проектируется непосредственное удаление продуктов горения;
если на площади основного помещения, для которого предусмотрено удаление продуктов горения, размещены другие помещения, каждое площадью до 50 м2, то удаление продуктов горения из этих помещений допускается не предусматривать;
на коридоры без естественного освещения, если во всех помещениях, имеющих выходы в этот коридор, отсутствуют постоянные рабочие места и на выходах из этих помещений в указанный коридор установлены противопожарные двери в дымогазонепроницаемом исполнении с минимальным сопротивлением дымогазопроницанию не менее 1,96·105 м3/кг; фактическое сопротивление дымогазопроницанию противопожарных дверей должно определяться в соответствии с ГОСТ Р 53303.

Классификация и обозначения

Существует два типа дымовых клапанов, которые различаются по способу установки:

Внешние или настенные. В таком приборе имеется только один фланец, благодаря которому он подсоединяется к воздуховоду, а привод расположен внутри корпуса.
Шахтные или канальные, могут иметь как внутренний, так и внешний привод. Также они имеют по одному фланцу с каждой стороны устройства для установки в шахтах и воздуховодах.

Дымовые клапаны классифицируются по пределу огнестойкости и по способу монтажа. Обозначения включают в себя буквы, которые указывают на предельные состояния устройства и цифры в минутах, отражающие время до достижения предельного состояния.

Такими состояниями являются:

Е – потеря плотности материала
I– потеря теплоизоляционных способностей.

Например: клапан КДМ имеет обозначение Е 60/I 30. Эта маркировка говорит о том, что предел огнестойкости такого устройства, по потере плотности, составляет 60 минут; по теплоизолирующим свойствам – 30 минут.

Подключение клапана дымоудаления может быть:

Горизонтальным.
Вертикальным.
Универсальным.

Эти приспособления могут иметь несколько модификаций, классифицирующиеся по исполнению, которое может быть:

Общепромышленное.
Взрывозащищенное.
Стойкое к коррозии.

Объекты, где возможно естественное дымоудаление

Пунктом 7.2 свода правил дымоудаление вентиляционными системами с естественной воздушной тягой допускается проектировать:

Из каждого помещения, не обеспеченного естественным проветриванием на случай пожара – без открывающихся окон, других проемов в наружных стенах; или с наличием проемов, чья площадь недостаточна для удаления дыма наружу.
Из производственных цехов, складов, где имеются места для постоянной работы, при условии, что такие помещения относятся к категориям по взрывопожарной опасности А–В3 в строительных объектах I-IV степени стойкости к огневому воздействию; В4–Д в строениях IV степени.
Из непроветриваемых помещений с регулярным нахождением посетителей, работников числом больше 1/1 м2 площади, что не занята оборудованием, обстановкой, к которым относятся кассовые, актовые, кинозалы, вестибюли; фойе театров, рестораны, аудитории для лекций, производственные цеха.
Из непроветриваемых офисов, залов торговых предприятий; гардеробов от 200 м2.
Из непроветриваемых помещений от 50 м2, с наличием рабочих мест, горючих веществ, материалов – читальные, выставочные залы, хранилища книг, документов; мастерские музеев, архивов, художественных галерей.
Из обособленно стоящих, встроенно-пристроенных помещений временного хранения автомашин, крытых автостоянок подземного, надземного расположения; изолированных рамп таких стоянок.

Следует еще раз отметить, что все такие объекты защиты могут быть только одноэтажными строениями.

Монтаж систем вентиляции

Установку вентиляции дымоудаления должны проводить квалифицированные мастера. Лучше всего поручить весь комплекс работ одной монтажной фирме — сделать установку «под ключ». В таком случае, компания будет нести полную ответственность за все этапы установки и настройки системы.

Мастера сразу составят план конструкции и смету на материалы. Также с компанией будет легче заключить договор на последующее обслуживание приборов.

Перед началом монтажных работ составляется индивидуальный план системы дымоудаления для объекта и проводится расчет необходимых материалов. На данном этапе учитываются все особенности здания — количество этажей, огнестойкость строительных материалов, степень изоляции помещений и многое другое.

Приборы дымоудаления зачастую соединяют с системой общей вентиляции — это экономит средства, строительные материалы и время монтажа. Однако куда большую эффективность обеспечивает установка отдельных вентиляционных шахт для системы дымоудаления и подпора воздуха.Важна также синхронизация работы вентиляции с другими противопожарными приборами.

Установка вентиляции дымоудаления начинается с проведения воздуховодов в соответствии с принятым планом. Затем приступают к монтажу вентиляторов , обеспечивающих дымоудаление и подпор воздуха. Это могут быть радиальные, осевые или крышевые вентиляторы.

Чтобы добиться необходимого уровня огнестойкости системы, воздушные шахты обрабатываются специальными составами. После этого проводится комплексная установка клапанов системы. Как правило, их равномерно размещают в помещениях здания, под потолком. Монтаж вентиляции завершается установкой датчиков задымления и системы оповещения.

После установки необходимо провести налаживание работы всех элементов системы. Все возникшие неполадки рекомендуется устранить уже на этом этапе.

Требования нормативных документов

Статья 85 ФЗ-123, регламентирующая устройство противодымной защиты, указывает, что выбор при проектировании систем дымоудаления, подпора воздуха строительных объектов между естественным и принудительным способом побуждения должен осуществляться на основании архитектурно-планировочных решений зданий.

Кроме того, сама необходимость монтажа систем дымоудаления, подачи свежего воздуха на пути эвакуации; требования к составу, конструкциям, пожарно-техническим параметрам оборудования, режимам эксплуатации, алгоритмам включения установок аварийной приточно-вытяжной вентиляции определяют исходя из функционального назначения строительных объектов.

При этом независимо от способа удаления дымовых газов – естественного или принудительного, приточно-вытяжные системы дымоудаления должны обеспечиваться как автоматическим, так и ручным дистанционным запуском исполнительных устройств, механизмов, что достигается блокировкой аппаратуры управления вентиляционным оборудованием с пожарными приемно-контрольными приборами; своевременными грамотными действиями персонала, несущего дежурство на пожарном посту в здании общественного назначения, в диспетчерской предприятия.

Основное требование при создании систем естественного, принудительного дымоудаления – это эффективность исключения/ограничения распространения ядовитых летучих продуктов процесса горения за пределы защищаемого помещения, пожарного отсека, чтобы обеспечить безопасность людей в ходе эвакуации.

Конкретные указания к устройству систем естественного дымоудаления содержатся в пункте 7.10 СП 7.13130.2013, устанавливающего требования ПБ ко всем отопительным, вентиляционным системам строительных объектов:

Вытяжные системы естественного дымоудаления при пожаре следует проектировать только для защиты помещений одноэтажных зданий, для многоэтажных строительных объектов необходимо применение вентиляционных установок с принудительным механическим побуждением.
Естественная экс-фильтрация летучих продуктов, образовавшихся при пожаре, должна осуществляться через шахты, оснащенные клапанами дымоудаления; зенитные фонари дымоудаления, противопожарные фрамуги, люки, что должны управляться автоматически, дистанционно; не задуваться, фиксироваться в открытом состоянии при срабатывании, не примерзать.
А также обладать проходной общей площадью сечений вертикальных дымовых шахт, проемов в наружных конструкциях ограждения, покрытиях строительных объектов, соответствующей проектным режимам эксплуатации вытяжных систем дымоудаления.

Методика расчета естественного дымоудаления – это расчет указанных режимов, который проводят по указаниям пункта 7.4 данного свода правил, учитывая характеристики воздушной среды снаружи в теплый период, при ветре, направленном непосредственно на открывающиеся элементы устройств дымоудаления.

Общий объем удаляемых системой летучих продуктов пожара определяют в зависимости от:

Мощности выделения тепла очагом возгорания.
Тепловых потерь сквозь ограждающий помещения строительный конструктив здания, вентиляционные короба, шахты.
Температуры выбрасываемых в атмосферу дымовых продуктов.
Характеристик наружной воздушной среды.
Геометрических размеров, объема строительного объекта.
Расположения дверей, окон.
Максимальной скорости ветра.