Раздел I
ВЕДОМСТВЕННЫЕ НОРМЫ, ПРАВИЛА, УКАЗАНИЯ, ИНСТРУКЦИИ И РЕКОМЕНДАЦИИ
(Извлечения)
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ СИСТЕМ ПРОТИВОДЫМНОИ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
|
Согласованы с ГУПО МВД СССР 29 октября 1982 г. |
УтвержденыВНИИПО МВД СССР 16 ноября 1982 г. |
- ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Настоящие рекомендации предназначены для расчета вентиляционных систем противодымной защиты жилых и общественных (преимущественно административных) многоэтажных зданий, а также систем дымоудаления одноэтажных производственных зданий промышленных предприятий с помещениями без светоаэрационных и аэрационных фонарей.
Общая схема вентиляционных систем противодымной защиты многоэтажных жилых и общественных зданий предусматривает подачу воздуха в лестничные клетки (зоны лестничных клеток), шахты лифтов для создания избыточного давления и организованное удаление дыма из объема поэтажного коридора (отсека поэтажного коридора) этажа, где возник пожар. Противодымная защита по данной схеме осуществляется при автоматическом или ручном дистанционном включении исполнительных устройств, основными по функциональному назначению среди которых являются вентиляторы дымоудаления и подпора воздуха, а также поэтажные клапаны дымоудалення. Расчет параметров этих устройств в соответствии с настоящими рекомендациями проводится с учетом обеспечения незадымляемости защищаемых объемов здания (лестничных клеток, шахт лифтов, холлов) независимо от положения (открыты, закрыты) дверных и оконных проемов на этаже, где возник пожар. При открытом положении дверного проема между защищаемым объемом здания и коридором на том этаже, где возник пожар, система противодымной защиты дополнительно обеспечивает в поэтажном коридоре слой воздуха, достаточный для прохода людей без специальных средств защиты.
Схема системы дымоудаления одноэтажных производственных зданий промышленных предприятий основана на естественном удалении продуктов горения из производственных бесфонарных помещений, в которых возник пожар. Непосредственное удаление дыма осуществляется через находящиеся в этих помещениях дымовые вытяжные шахты с клапанами, которые при возникновении пожара открываются автоматически или дистанционно вручную с уровня пола помещения. Одной из задач расчета систем дымоудаления таких зданий является определение необходимой площади поперечного сечения дымовых вытяжных шахт. Расчет площади вытяжных шахт по данным рекомендациям осуществляется исходя из условия обеспечения при пожаре в производственном помещении незадымления смежных с ним помещений независимо от влияния метеорологических условий и реального положения проемов в здании.
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА СИСТЕМ ПРОТИВОДЫМНОЙ ЗАЩИТЫ
В качестве исходных данных расчета систем противодымной защиты зданий различного назначения принимаются наихудшие, с точки зрения противодымной защиты, сочетания метеорологических условий и условий внутри здания при пожаре.
Температура наружного воздуха принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки за год (СНиП 11-3375, прилож. 4, графа 8 таблицы). Скорость ветра в расчетах принимается наибольшей из средних скоростей по румбам за наиболее холодный месяц года, но не менее 5 м/с (СНиП 11-3375, прилож. 4, графа 13 таблицы). Температура воздуха, поступающего через проемы в помещения бесфонарных зданий, принимается равной температуре наружного воздуха, а температура воздуха, поступающего из защищаемого объема в коридор (отсек коридора) этажа пожара, вычисляется по формуле
(1)
Дверные проемы в производственном помещении бесфонарного здания, оборудованном дымовыми вытяжными шахтами, считаются выходящими на заветренный фасад здания. Причем, открытыми принимаются не менее 50% этих проемов.
Для жилых и общественных многоэтажных зданий считается, что очаг пожара находится в квартире, расположенной на первом этаже с наветренной стороны здания. Все двери на пути из горящей квартиры (помещения) до выхода в жилых и общественных многоэтажных зданиях принимаются открытыми, остальные окна и двери закрытыми. Двери лифтов считаются открытыми на первом этаже здания, на остальных этажах закрытыми.
Входные двери в вестибюль жилого или общественного здания (секции здания), двери и окна лестничных клеток, двери шахт лифтов, а также воздухозаборные отверстия системы нодпора воздуха принимаются (при расчете расходов) выходящими на заветренный фасад здания. Данные о геометрических размерах, необходимые для расчета, например, о размерах проемов, каналов, шахт, берутся из проектных материалов. Ширина зазоров в притворах дверей принимается по паспортным данным с учетом эксплуатационного износа (до 1 мм). Воздухопроницаемость окон, аэродинамические характеристики клапанов и оголовков люков дымоудаления принимаются по паспортным данным на эти изделия.
- РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ ПРОТИВОДЫМНОИ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Рассчитываются давление и расход вентиляторов систем противодымной защиты многоэтажных зданий, а также необходимая площадь сечения дымовых вытяжных шахт бесфонарных зданий.
Расчет начинается с определения максимальной среднеобъемной температуры в помещении, где возник пожар. Для производственных помещений бесфонарных зданий температуру следует принимать не менее 700 °С (973 К). В помещениях общественных зданий максимальная среднеобъемная температура находится по формуле
(2)
где: максимальная температура в помещении высотой Н =10 м и объемом V , определяется по рис. 1;
отношение максимальной температуры в помещении с параметрами V, П и Н к максимальной температуре в помещении с параметрами V = 104 м3 и Н =10 м определяется по рис. 2;
поправка к температуре на величину V и Н /10, определяемая по рис. 3.
Фактор проемности П вычисляется по формуле
(3)
где: ,общая площадь оконных и дверных проемов в помещении, м2;
F площадь пола помещения, м2.
|
|
Рис. 1. Номограмма для определения максимальной среднеобъемной температуры при пожаре в помещении высотой 10 м для различной проемности: 1 П = 0%; 2 1%; 3 2%; 4 3%; 5 4%; 6 5%; 7 8,5%; 8 10%; 9 12,5%; 10 15%; 11 17:5%; 12 20%; 13 26%; 14 30%; 15 35%; 16 40 % |
Площадь дымовых вытяжных шахт Fл для бесфонарных зданий рассчитывается по формуле
(4)
где: , коэффициенты расхода открытых дверных проемов и клапанов вытяжных шахт (принимаются в зависимости от конструктивного исполнения по справочным данным (3);
площадь открытых дверных проемов, м2;
максимальная среднеобъемная температура в помещении, К;
температура наружного воздуха, К;
Fщ,i= (1,0·2+2,0·2) -0.004+ (1,2·2+2,0·2) ·0,004=0,05 м2.
Расход воздуха через щели в притворах дверей шахты лифтов на первом этаже определим по формуле (32)
кг/с
Результаты расчетов избыточного давления в шахте лифтов относительно заветренного фасада и расхода воздуха через щели дверей шахты приведены в табл. 2.
Утечку воздуха через машинное отделение шахты лифтов вычислим по формуле (39)
кг/с
Объемный расход воздуха на оголовке шахты лифтов вычислим по формуле (38)
м3/с м3/ч
Потерю давления в сети обвязки вентилятора подачи воздуха в шахту лифтов (рис. 4) примем равной 450 Па.
Требуемое давление вентилятора подачи воздуха в шахту лифтов определим по формуле (36)
Па кг/м2
Учитывая расчетные данные, из каталога выбираем вентилятор Ц 4-70 № 10 с частотой вращения 13,5 с-1 и электродвигателем мощностью 10 кВт.
Таблица 2
Результаты расчета давления снаружи здания, избыточного давления
и расхода воздуха в шахте лифтов
|
Этаж |
Давление на заветренном фасаде здания, Па |
Избыточное давление в шахте лифтов относительно заветренного фасада здания, Па |
Расход воздуха, кг/с |
|
|
через щели дверей шахты |
по шахте лифтов |
|||
|
1 |
17,73 |
45,37 |
0,438 |
0,438 |
|
2 |
24,23 |
51,87 |
0,468 |
0,905 |
|
3 |
30,72 |
58,36 |
0,496 |
1,402 |
|
4 |
37,22 |
64,86 |
0,523 |
1,925 |
|
5 |
43,72 |
71,36 |
0,549 |
2,474 |
|
6 |
50,21 |
77,85 |
0,573 |
3,048 |
|
7 |
56,71 |
84,35 |
0,596 |
3,645 |
|
8 |
63,20 |
90,84 |
0,619 |
4,264 |
|
9 |
69,70 |
97,34 |
0,641 |
4,905 |
|
10 |
76,209 |
103,84 |
0,662 |
5,567 |
|
11 |
82,69 |
110,33 |
0,682 |
6,250 |
|
12 |
89,15 |
116,83 |
0,702 |
6,952 |
|
13 |
95,69 |
123,33 |
0,721 |
7,674 |
|
14 |
102,18 |
129,82 |
0,740 |
8,415 |
|
15 |
108,68 |
136,32 |
0,758 |
9,174 |
|
16 |
115,17 |
142,81 |
0,776 |
9,950 |
Пример 5. Рассчитать расход газов в системе дымоудаления 16-этажного здания управления. Высота этажа здания 3,6 м. Площадь большинства рабочих помещений не превышает 36 м2. В каждом помещении имеются два окна площадью 6 м2 каждое и дверной проем высотой 2,2 м и шириной 1 м. Помещения оборудованы приточной общеобменной вентиляцией, обеспечивающей трехкратный обмен воздуха в течение часа. Поэтажный коридор длиной 60 м разделен на отсеки перегородкой с дверью. Высота дверных проемов в перегородках, отделяющих лестничную клетку с подпором воздуха от первого отсека коридора и отсеки коридора друг от друга, 2,2 м, ширина 1м.
Средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки составляет минус 30°С, скорость ветра 5 м/с. В здании поддерживается температура, равная 20°С.
Вычислим объем рабочего помещения:
V = 36·3,6= 129,6 м3.
Фактор проемности помещения определим по формуле (3) с учетом открытых дверного и оконных проемов:
Пользуясь номограммой (рис. 1), найдем, что в помещении объемом 129,6 м3 и высотой 10 м максимальная среднеобъемная температура при пожаре составит tОМ = 760°С.
С помощью рисунков 2 и 3 определим для помещения высотой 3,6 м отношение tОМ / tМ10 и поправку на среднеобъемную температуру :
Максимальную среднеобъемную температуру при пожаре в рабочем помещении вычислим по формуле (2)
tОМ =760-[1,2+0]=912°С;
ТОМ = 1185 К.
Температуру продуктов горения, выходящих из помещения очага пожара в поэтажный коридор, найдем по формуле (11)
ТОК = 0,65·1185 =770 К.
Среднюю скорость воздуха в дверном проеме между поэтажным коридором и лестничной клеткой с подпором воздуха, предотвращающую поступление в нее дыма, определим по формуле (5)
м/с
Температуру приточного воздуха рассчитаем по формуле (1)
Плотность приточного воздуха вычислим по формуле (12)
кг/м3
Расход приточного воздуха из лестничной клетки в поэтажный коридор определим по формуле (6)
м/с
Расход воздуха приточной системы общеобменной вентиляции вычислим по формуле (8)
кг/с
Расход продуктов горения, удаляемых из отсека поэтажного коридора, рассчитаем по формуле (7)
кг/с
Расход продуктов горения из помещения очага пожара в поэтажный коридор найдем по формуле (9)
кг/с
Температуру продуктов горения, удаляемых из отсека поэтажного коридора, вычислим по формуле (10)
tД = 125°К.
Плотность продуктов горения в отверстии клапана дымоудаления определим по формуле (12)
кг/м3
Скорость продуктов горения в отверстии клапана дымоудаления рассчитаем по формуле (14), принимая площадь отверстия клапана равной 0,5 м2
м/с
Среднюю температуру продуктов горения по высоте шахты дымоудаления вычислим по формуле (15)
Плотность продуктов горения при температуре 45°С найдем по формуле (12)
кг/м3
Расход продуктов горения на оголовке шахты дымоудаления определим по формуле (17)
кг/с
Среднюю скорость газов в шахте дымоудаления рассчитаем по формуле (42), принимая площадь ее внутреннего поперечного сечения равной 1 м2:
м/с
Потерю давления в шахте дымоудаления найдем по формуле (18) .
Па
Потерю давления в отверстии клапана дымоудаления с учетом аэродинамического сопротивления клапана и поворота потока вычислим по формуле (13)
Па
Эквивалентную площадь проемов, отделяющих лестничную клетку с подпором от объема второго отсека коридора, определим по формуле (21)
м2
Потерю давления в дверных проемах, отделяющих лестничную клетку от объема второго отсека коридора, вычислим по формуле (20)
Па
