+7 (499)391-25-19
Москва, ул.Большая Семеновская, д.11, стр.12
пн.-пт. с 9.00 до 18.00

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТОВ

Приглашаем ознакомиться с ним по ссылке www.1atm.ru  

В процессе расчетного определения параметров приточно-вытяжной противодымной вентиляции мы сталкиваемся с необходимостью вычисления площади очага пожара.  

Считаем необходимым сообщить, что специалистами ИБ "Одна Атмосфера" были разработаны, обоснованы и согласованы в МЧС России и Минстрой России уникальные по концепции специальные технические условия на проектирование системы противодымной защиты объекта капитального строительства (4-х уровневая подземная автостоянка на 929 м/мест, с площадью этажа около 10000 м2). В своей основе противодымная защита объекта реализована на продольной схеме вентиляции с применением струйных вентиляторов компании Flakt Woods.   

01.04.2015

Устройство незадымляемых лестничных клеток различных типов в высотных зданиях и зданиях повышенной этажности различного функционального назначения

01.04.2015

В нашей стране резко растет число высотных зданий и зданий повышенной этажности. Их массовое строительство выдвинуло ряд проблем, одной из которых является обеспечение безопасности людей при пожарах. 

Анализ проблемы показывает, что основную опасность для жизни людей в условиях пожара представляют продукты горения, распространяющиеся по зданию за время, недостаточное для эвакуации людей. Ухудшение видимости и возникающая в связи с этим паника, раздражающее и токсическое воздействие на человека продуктов горения, являются главными причинами гибели людей, а также основным препятствием для успешной работы пожарных. Для предотвращения распространения продуктов горения из помещений очага пожара в защищаемые объемы здания (лестничные клетки, шахты лифтов, лифтовые холлы, тамбур-шлюзы и т.д.) применяют специальные конструктивно-планировочные (1) и технические решения (2). Важно обратить внимание на то, что в соответствии с требованиями нормативно-правовых актов и нормативных документов по пожарной безопасности, противодымная защита зданий должна обеспечивать не только безопасную эвакуацию людей при возникновении пожара, но и создавать необходимые условия пожарным подразделениям для выполнения работ по спасанию людей, обнаружению и локализации очага пожара в здании, что особенно актуально для высотных зданий и зданий повышенной этажности. При этом одним из основных путей доступа личного состава пожарных подразделений на этажи в таких зданиях являются незадымляемые лестничные клетки, на описании которых более подробно остановимся в данном разделе.

1. К конструктивно-планировочным решениям, направленным на обеспечение необходимых условий эвакуации, в первую очередь относится устройство незадымляемых лестничных клеток. Действующими нормативными документами предпочтение отдается типу Н1. Конструктивно-планировочная особенность данного исполнения лестничной клетки заключается в отсутствии прямой связи её объема с этажами здания, а также в устройстве наружных переходов (по балконам или лоджиям через открытую воздушную зону) на каждом этаже, что позволяет обеспечить необходимые условия её незадымляемости. Схематично устройство таких переходов к лестничным клеткам приведено на рис. 1÷3.

Рис. 1. Поэтажные переходы через наружную воздушную зону к незадымляемым лестничным клеткам типа Н1 по балконам с торцевыми сплошными ограждениями (в плане)

Рис. 2. Поэтажные переходы через наружную воздушную зону к незадымляемым лестничным клеткам типа Н1 по балконам без сплошных ограждений (в плане)

Рис. 3. Поэтажные переходы через наружную воздушную зону к незадымляемым лестничным клеткам типа Н1 по лоджиям (в плане)

Здесь необходимо отметить, что недостаточно просто предусмотреть поэтажные переходы через наружную воздушную зону, важно не нарушить установленные нормативными документами геометрические размеры, обозначенные на вышеприведенных схемах, в частности размер а, регламентирующий расстояние от оконного проема помещения с возможным очагом пожара до дверного проема входа в объем лестничной клетки, размер b, устанавливающий минимальную ширину простенка и пр. В противном случае высока вероятность задымления указанных переходов, что подтверждается расчетами, проведенными с использованием программно-вычислительного комплекса Fire Dynamics Simulator (FDS) 6.1.2 (см. рис. 4).

Рис. 4. Оценка условий незадымляемости переходов через наружную воздушную зону использованием программно-вычислительного комплекса FDS

Алгоритм программы, в котором производится описанный выше расчет, соответствует полевому методу моделирования пожара в здании, представленному в разд. IV прил. 6 «Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности». Математическая модель FDS базируется на использовании дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих пространственно-временное распределение температуры и скоростей газовой среды в помещении, концентраций компонентов газовой среды (кислорода, продуктов горения и т.д.), давлений и плотностей. Наглядно значения ОФП отображаются с помощью программы для постобработки результатов FDS Smokeview 6.1.12. Она позволяет просматривать результаты расчетов FDS в 3D, увидеть распространение дыма, изменение величин в измерительных плоскостях и другие величины.

Результаты программы позволяют оценить показатели ОФП в каждой заданной точке, о чем наглядно свидетельствуют рисунки, приведенные ниже (см. рис. 5 ÷ 10).

Рис. 5. Поля концентрации О2

 

Рис. 6. Температурные поля

 

Рис. 7. Поля концентрации по HCL

 

Рис. 8. Поля концентрации по СО2

 

Рис. 9. Расчетный сценарий пожара, результаты по которому представлены на рис. 4 ÷ 8

Большое количество проведенных расчетов для различных типов наружных переходов в сочетании с ветровой нагрузкой и без нее показало, что наиболее оптимальным является решение со строительными пилонами, выполняющими функцию боковых сплошных ограждений в соответствии со схемой, представленной на рисунке 2.

Размещение наружных переходов через открытую воздушную зону на фасадах зданий, в отделке которых применяются (используются) горючие вещества и материалы (включая вентилируемые фасады) может привести к блокированию продуктами горения указанных переходов в случае их возгорания. При применении таких материалов в отделке фасадов, целесообразно предусматривать незадымляемые лестничные клетки типа Н2 в соответствии с требованиями СП 7.13130.2013, в частности со входами через тамбур-шлюзы с подпором воздуха при пожаре в высотных зданиях, о которых будет сказано далее.

2. К техническим решениям в первую очередь относятся системы противодымной защиты зданий. Использование указанных систем для обеспечения незадымляемости эвакуационных путей высотных зданий и зданий повышенной этажности считается перспективным, т.к. это позволяет наиболее полно реализовать замыслы архитекторов и проектировщиков. Проблемы применения систем противодымной вентиляции в высотных зданиях и зданиях повышенной этажности постоянно обсуждаются на научно-технических конференциях, семинарах, а также в ходе повседневного общения между проектировщиками. Наиболее рациональным считается прием, при котором системы приточной противодымной вентиляции создают избыточное давление в защищаемых объемах здания, а вытяжные обеспечивают принудительное удаление продуктов горения в соответствии со структурной схемой, представленной на рис. 10.

Рис. 10. Системы приточной (ПД) и вытяжной (ВД) противодымной вентиляции в зданиях повышенной этажности

Основные проблемы при построении систем приточной противодымной вентиляции связаны с защитой незадымляемых лестничных клеток типа Н2, применяемых взамен незадымляемых лестничных клеток типа Н1, о которых говорилось выше. Для обеспечения необходимых условий безопасности в описанных лестничных клетках в зданиях повышенной этажности предусматривается распределенная подача наружного воздуха в соответствии со схемами, приведенными на рис. 11. 

 

Рис. 11. Устройство распределенной подачи наружного воздуха системами приточной противодымной вентиляции (ПД) в незадымляемые лестничные клетки типа Н2

Защита системой приточной противодымной вентиляции в соответствии со схемой, представленной на рис. 10 в зданиях с числом этажей 12 и более с одной точкой подачи наружного воздуха, в большинстве случаев приводит к невозможности соблюдения регламентированного нормативными документами диапазона перепада давления – от 20 Па до 150 Па.

В качестве альтернативного варианта допускается устройство сплошных рассечек или незадымляемых лестничных клеток типа Н3 – со входами в объем лестничной клетки через поэтажные тамбур-шлюзы с подпором воздуха при пожаре, в соответствии со схемами, представленными на рис. 12. При этом рассечка должна быть предусмотрена таким образом, чтобы вход и выход в различные части лестничной клетки были предусмотрены вне ее объема.

 

Рис. 12. Устройство незадымляемой лестничной клетки типа Н2 с устройством рассечки и незадымляемой лестничной клетки типа Н3

Важной особенностью при устройстве незадымляемых лестничных клеток типа Н2 является необходимость применения тамбур-шлюза с подпором воздуха при пожаре на нижнем этаже, имеющем выход наружу из здания (см. рис. 13).

Рис. 13. Устройство тамбур-шлюза с подпором воздуха при пожаре при незадымляемой лестничной клетке типа Н2 на нижнем этаже здания

Для высотных зданий дополнительно регламентирована необходимость защиты поэтажных выходов в незадымляемые лестничные клетки типа Н2 через тамбур-шлюзы с подпором воздуха при пожаре в соответствии со схемой, представленной на рис. 14.

 

Рис. 14. Устройство незадымляемой лестничной клетки типа Н2 в высотном здании

Включение систем приточной противодымной вентиляции, обеспечивающих подачу наружного воздуха в тамбур-шлюзы при незадымляемых лестничных клетках типа Н3 или Н2 (в высотных зданиях) должно предусматриваться только на этаже с очагом пожара.

В завершение данного обзора необходимо добавить, что при проектировании систем противодымной вентиляции, в частности обеспечивающих защиту незадымляемых лестничных клеток типа Н2 или Н3 важно в обязательном порядке учитывать следующее:

-- шкафы управления системами приточно-вытяжной противодымной вентиляции должны обеспечивать автоматический контроль целостности линий электроснабжения элементов систем, состояния конечного положения заслонок (створок) противопожарных клапанов, с выдачей аварийного сигнала на пульт диспетчерской службы;

-- для дистанционного режима управления системами противодымной вентиляции не допускается использование ИПР системы автоматической пожарной сигнализации. Для указанных целей необходимо предусматривать отдельные кнопки, подлежащие установке в местах, регламентированных для ИПР, с выводом сигнала непосредственно на ППУ системы противодымной вентиляции;

-- расчетное определение требуемых параметров систем противодымной вентиляции или совмещенных с ними систем общеобменной вентиляции следует производить в соответствии с положениями СП 7.13130.2013, МД.137-13 «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий»

-- оценка технического состояния систем противодымной вентиляции на объектах высотного строительства должна производиться в соответствии с ГОСТ Р 53300 не реже одного раза в 12 месяцев, либо чаще, если это предписано производителем оборудования.

Выполнение указанного перечня позволит существенно повысить уровень пожарной безопасности объектов высотного строительства в нашей стране.

 

Надеемся, что представленный материал будет Вам полезен в практической деятельности.

 

С Уважением, коллектив ИБ "Одна Атмосфера"

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

  1.  

Федеральный закон от 22.07.2008 №123-ФЗ. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности.

  1.  

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

  1.  

Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий: Метод. рекомендации к СП 7.13130.2013. М.: ВНИИПО, 2013. 58 с.

  1.  

Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. – М.: ФГУ ВНИИПО, 2009. – 71 с.

  1.  

Стецовский М.П. Исследование теплогазообмена на этаже пожара и определение некоторых параметров для расчета вентиляционных систем противодымной защиты жилых зданий: Диссертация. М.: МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1978. 198 с.