Пособие 4.91 к СНиП 2.04.05-91. Противодымная защита при пожаре (2 редакция)

(текст документа с изменениями и дополнениями на ноябрь 2014 года)

Введено в действие
институтом Промстройпроект

Главный инженер института И.Б. Львовский.

Главный специалист Б.В. Баркалов.

ПЕРЕЧЕНЬ ПОСОБИЙ к СНиП 2.04.05-91

«Отопление, вентиляция и кондиционирование»

1.91. Расход и распределение приточного воздуха

2.91. Расчет поступлений теплоты солнечной радиации в помещения

3.91. Вентиляторные установки

4.91. Противодымная защита при пожаре

5.91. Размещение вентиляционного оборудования

6.91. Огнестойкие воздуховоды

7.91. Схемы прокладки воздуховодов в зданиях

8.91. Численность персонала по эксплуатации систем отопления, вентиляции и кондиционирования

9.91. Годовой расход энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования

10.91. Проектирование антикоррозийной защиты вентиляционных систем

11.91. Расчетные параметры наружного воздуха для типовых проектов

12.91. Рекомендации по расчету инфильтрации наружного воздуха в одноэтажные производственные здания.

Пособие 4.91 к СНиП 2.04.05-91 «Противодымная защита при пожаре» одобрено техническим советом и введено в действие институтом Промстройпроект.

Рецензент — доцент кафедры «Пожарной безопасности в строительстве» Высшей инженерной пожарно-технической школы МВД РФ, доктор техн. наук Есин В.М.

Редактор — инженер Агафонова Н.В.

С введением в действие второй редакции «Пособия 4.91» утрачивает силу первая редакция данного пособия.

Пособие «Противодымная защита зданий и помещений» разработано Промстройпроектом (канд. техн. наук Б.В. Баркалов) на базе материалов пособия Промстройпроекта «Удаление дыма из зданий и помещений» 1988 г., утвержденного Приказом института Промстройпроект от 05.04.1988 N 35, исследований ВНИИПО МВД СССР и МНИИТЭП Мосгорисполкома, частично подтвержденных натурными испытаниями на опытных пожарах в многоэтажных жилых зданиях г. Москвы.

Раздел 1 пособия коренным образом переработан. Предложен новый, простой метод определения производительности системы дымоудаления из коридоров и холлов. Расчеты сопротивления сети построены на общетехнических положениях и формулах, применяемых в вентиляционной технике. Расходы дыма из коридоров приведены по формулам кандидатов технических наук И.И. Ильминского и М.М. Грудзинского, а из коридоров, имеющих два и большее число выходов на лестничные клетки, сокращены на основе материалов, представленных М.М. Грудзинским, что обеспечивает экономию расходов воздуха, по сравнению с расходами по пособию 1988 г.

Раздел 2 существенно переработан. Необходимость дымоудаления поставлена в зависимость от времени опускания дымового облака до безопасного уровня — 2,5 м от пола и времени, необходимого для эвакуации людей из помещения.

Расход дыма определяется на основании «Периметра очага пожара» — принятого по материалам исследований английских ученых Е. Батчер, А. Парнелл и Д. Драйздейл [2] и [3] или по скорости воздуха в дверях эвакуационных выходов, при этом коэффициент расхода m = 0,64 принят по ГОСТ 12.1.004-91 вместо 0,8 в издании 1988 г., как необоснованные. Исключены расчеты расхода дыма на 1 м2 пола помещения.

Раздел 3 разработан на основе исследований М.М. Грудзинского, откорректирован и дополнен данными по проектированию подачи воздуха в лестничные клетки 3-го незадымляемого типа и в тамбуры-шлюзы перед лестничной клеткой в подвальном этаже с помещениями категории В и в машинные отделения лифтов в зданиях категорий А и Б.

Пособие не распространяется на проектирование дымоудаления из помещений сцены культурно-зрелищных учреждений (театров, кинотеатров, клубов), предусмотренное СНиП 2.08.02-89 и ВСН 45-86. Программы расчета на ЭВМ дымоудаления из коридоров и холлов жилых, общественных и производственных зданий, а также подпора воздуха во внутренние незадымляемые лестничные клетки и лифтовые шахты (PRITOK) и тамбур-шлюзы разработаны во ВНИИПО МВД СССР и МНИИТЭП.

Промстройпроект выражает благодарность ученым и инженерам, предоставившим материалы, рецензии и советы при разработке пособия: Е.И. Бобровой, М.М. Грудзинскому, Б.В. Грушевскому, Е.Д. Головатому, В.М. Есину, И.И. Ильминскому, В.А. Орлову, Т.И. Садовской, Г.И. Стомахиной, С.С. Требукову, В.П. Титову, В.С. Тишкину.

Пособие издано до выхода официального издания СНиП 2.04.05-91, в связи с чем возможны неточности в изложении требований этого документа.

Термины, принятые в пособии

Дымовой клапан — клапан с нормируемым пределом огнестойкости, открывающийся при пожаре.

Дымоприемное устройство — воздуховод (канал, шахта) с установленными в нем дымовыми клапанами или воздуховод с отверстиями для приема дыма и дымовым клапаном, общим для дымовой зоны или резервуара дыма или помещения.

Дымовая зона — часть помещения, общей площадью не более 1600 м2, из которой в начальной стадии пожара удаляется дым, с расходом, обеспечивающим эвакуацию людей из горящего помещения.

Помещение (коридор), не имеющее естественного освещения — помещение (коридор), не имеющее окон или световых проемов в наружных ограждениях.

Резервуар дыма — дымовая зона, огражденная по периметру негорючими завесами, опускающимися с потолка (перекрытия) до уровня Y = 2,5 м от пола и более, площадью не более 1600 м2.

1. ПРОТИВОДЫМНАЯ ЗАЩИТА КОРИДОРОВ И ХОЛЛОВ

1.1. Удаление дыма при пожаре следует проектировать для обеспечения эвакуации людей из помещения здания в начальной стадии пожара, возникшего в одном из помещений:

а) из коридоров или холлов жилых, общественных, административно-бытовых и производственных зданий в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-91; 2.08.01-89; 2.08.02-89; 2.09.02-85*; 2.09.04-87 и 2.11.01-85 (см. Приложение 1);

б) из коридоров производственных и административно-бытовых зданий высотой более 26,5 м;

в) из коридоров длиной более 15 м, не имеющих естественного освещения световыми проемами в наружных ограждениях (далее «без естественного освещения») в производственных зданиях категории А, Б и В с числом этажей 2 и более.

Требования не распространяются на коридоры и холлы, если для всех помещений, имеющих двери в этот коридор, проектируется непосредственное удаление дыма.

Допускается проектировать удаление дыма из производственных помещений категории В площадью 200 м2 и менее через примыкающий коридор.

1.2. Расход дыма (кг/ч), подлежащий удалению из коридора или холла, следует определять по формулам:

а) для жилых зданий

; (1)

б) для общественных, административно-бытовых и производственных зданий

; (2)

где B — ширина большей из открываемых створок дверей при выходе из коридора или холла к лестничным клеткам или наружу, м; для жилых зданий на рис. 1 поз. 5 обозначены двери, учитываемые в расчете;

n — коэффициент, зависящий от общей ширины больших створок дверей B, м, открываемых при пожаре из коридора на лестничные клетки или наружу, равный:

— высота двери, м; при — принимать ; при принимать ;

— коэффициент относительной полноты и продолжительности открывания дверей для выхода из коридора на лестничную клетку или наружу, равный 1,0 — при эвакуации 25 чел. и более и 0,8 — при эвакуации менее 25 чел. через одну дверь.

Рис. 1. Планировки А, Б, В и Г лестнично-лифтовых узлов

1 — лестница в незадымляемой лестничной клетке 1-го типа с переходом через наружную зону; 2 — лестница в незадымляемой лестничной клетке 2-го типа; 3 — лифтовый холл; 4 — коридор; 5 — принимаемая в расчет открытая дверь на этаже пожара; 6 — шахта дымоудаления; 7 — дверь, закрытая при пожаре; 8 — типовой этаж; 9 — первый этаж; 10 — лифтовая шахта; 11 — лифт; 12 — дверь для выхода из здания

1.3. Удаление дыма из коридоров и холлов следует проектировать системами с искусственным побуждением: к системе допускается присоединять не более двух дымовых шахт.

При расчете системы следует принимать удельный вес дыма 6 Н/м3, температуру дыма 300 °C и поступление воздуха в коридор через открытые двери на лестничную клетку или наружу.

Дымовые клапаны следует размещать на дымовых шахтах под потолком коридора или холла. Допускается присоединение дымовых клапанов к шахтам на ответвлениях, но не более двух ответвлений от шахты на этаже. Радиус действия дымового клапана — 15 м; в одну из сторон допускается принимать 20 м. Длина коридора, обслуживаемого одним дымоприемным устройством, не более 30 м.

Смотрите так же:  Как ищут приставы

1.4. Дымовые клапаны следует выбирать по данным заводов-изготовителей.

Сведения о дымовых клапанах, имеющих электрический привод для открывания при пожаре и ручной для закрывания, приводятся в табл. 1, рис. 2. Площадь проходного сечения клапана рекомендуется определять по массовой скорости дыма — 7 — 10 кг/(с х м2).

а) Дымовые клапаны Одесского экспериментального ремонтно-механического завода

Рис. 2. Клапан для противодымной защиты зданий, шторчатый, типа КПДШ для систем вытяжной противодымной вентиляции жилых, общественных, административно-бытовых и производственных зданий: а — фасад; б — вид по стрелке А; 1 — корпус; 2 — пульт; 3 — набор специальных профилей (шторок); 4 — крышка пульта

Тип привода для открытия клапана: электрический, автоматический; для закрытия — ручной.

Напряжение сети — 220 вольт; время срабатывания — 1 секунда.

б) Дымовые клапаны КДП-5 (рис. 3) завода Моспромэлектроконструкция Москва, 2-ой Иртышский проезд, тел. завода 462-43-68 и 462-54-29. Проходное сечение клапана 0,2 м2.

Рис. 3. Установка клапана КДП-5 в шахте: а — продольный разрез; б — план; 1 — электромагнитный привод; 2 — полотно; 3 — корпус; 4 — декоративная решетка

в) Дымовой клапан этажный для противодымной защиты жилых зданий, предназначенный для автоматического открывания проема в шахте дымоудаления. Разработан институтом ЛЕННИИПРОЕКТ, изготавливается по техническим условиям 401-33-001-88 с основными параметрами:

Клапан состоит из сварного щита с отверстием, которое закрывается крышкой. На щите закреплен электромагнит, стопор, конечный выключатель и ограничитель предельного положения открытой крышки.

Стопор должен надежно удерживать крышку в закрытом положении и освобождать при срабатывании электромагнита. Угол откидывания крышки 45 + 5 град.

Неплотность притворов дымового клапана определяется расходом воздуха, просасываемого через закрытый клапан , кг/с — должна приниматься по данным завода-изготовителя, но не должна превышать нормативной величины:

, (3)

где — площадь проходного сечения клапана, м2;

— разность давлений, Па, по обе стороны клапана.

1.5. Системы с дымовыми шахтами и воздуховодами из стальных листов, выполненных на сварке сплошным плотным швом, следует, как правило, употреблять для производственных, общественных и административно-бытовых зданий; плотность этих шахт и воздуховодов следует учитывать по классу «П»; для жилых зданий применяют шахты из строительных материалов; плотность их должна быть не ниже класса «Н» по СНиП 2.04.05-91.

1.6. Потери давления в дымовом клапане, Па, рекомендуется определять по формуле:

, (4)

где — поправочный коэффициент для коэффициентов местных сопротивлений , являющийся отношением плотности поступающего в сеть или перемещаемого по ней газа к плотности стандартного воздуха . Для дыма, поступающего в дымовой клапан, следует принимать с поправкой на загрязненность дыма 1,3;

равно 0,66 при температуре газа 300 °C, 0,55 при 450 °C и 0,45 при 600 °C. Температуры соответствуют нормативной величине удельного веса газа 6, 5 и 4 Н/м3 или плотности 0,61; 0,51 и 0,41 кг/м3;

— коэффициент сопротивления входа в дымовой клапан и далее в дымовую шахту, с коленом 90°, принимается равным 2,2; для клапанов, образующих при входе в шахту колено под углом 45°, рекомендуется принимать ;

— коэффициент сопротивления присоединения дымового клапана к шахте или к ответвлению определяется по расчету; для непосредственного присоединения клапана типа КПДШ к стенке шахты рекомендуется , а для клапана КДП-5 и КЭ-1 ;

— массовая скорость дыма в клапане кг/(м2);

— плотность дыма из коридоров и холлов 6/9,81 = 0,61 кг/м3.

1.7. Сопротивление трению в ответвлениях к дымовому клапану, в шахтах или в воздуховодах, Па, рекомендуется определять по формуле:

, (5)

где коэффициент следует принимать:

H — потери давления на трение, кг/м2, в стальных воздуховодах при температуре 20 °C, принимаемые по справочнику [1] для эквивалентного диаметра участка воздуховода или шахты, соответствующие величине скоростного давления, кг/м2, найденного по массовой скорости дыма или газов на этом участке воздуховода или шахты.

В табл. 2 приведены значения H для наиболее часто встречающихся площадей поперечного сечения дымовых шахт 0,25; 0,35; 0,55 и 0,7 м2;

— коэффициент для воздуховодов из строительных материалов, равный 1,7 для бетона и шлакобетона; 2,1 — для кирпича и 2,7 для шахт со стенками, оштукатуренными по стальной сетке, для стальных воздуховодов ; более точные значения могут быть получены по табл. 12.14 справочника [1];

Потери давления на трение

1.8. Определив общие потери давления на первом участке системы при выбранной площади проходного сечения клапана А, м2, по формуле (3) определяем расход воздуха, подсасываемого через неплотности закрытого клапана на втором этаже (или втором участке системы) , кг/с. На основании процентного отношения к расчетному расходу дыма по таблице находим увеличение плотности смеси дыма и воздуха (далее «газов») в дымовой шахте , кг/м3, на один этаж здания или один участок системы:

; (6)

1.9. Определяем плотность газа в устье (верхнем конце) шахты или воздуховода:

(7)

и расход газов в устье шахты или воздуховода:

, (8)

где — номер верхнего этажа здания или номер последнего участка системы до вентилятора, на котором установлен дымовой клапан.

1.10. По расходу и скорости газов в устье шахты (рекомендуется принимать не более 15 кг/(с х м2)) уточняют при необходимости ее поперечное сечение. Затем по формуле (9) определяют коэффициент сопротивления всей дымовой шахты или системы:

(9)

и по формуле (10) потери давления в шахте, Па:

, (10)

где l — длина шахты или системы, м;

, — динамическое давление, Па, на первом участке и в устье шахты;

и — потери давления на первом участке и в устье шахты, Па;

— учитывает снижение температуры и увеличение плотности газа;

, — по предыдущему.

N — число этажей в здании.

1.11. Потери давления в воздуховодах, присоединяющих дымовую шахту к вентилятору и после вентилятора :

или , (11)

где и как для формулы (5); принимать 0,75;

l — длина участка воздуховода, присоединяющего шахту к вентилятору или от вентилятора до выхлопа, м;

— сумма местных сопротивлений до вентилятора и динамическое давление газов на этом участке, Па, или соответственно после вентилятора до выпуска в атмосферу.

1.12. Подсосы воздуха через неплотности конструкции шахты и воздуховодов до вентилятора , кг/с, определяются по суммарному сопротивлению сети до вентилятора, по формулам (10) и (11), а дополнительные подсосы воздуха через неплотно закрытые дымовые клапаны учитываются в размере 10% от расхода воздуха, поступившего в шахту:

; (12)

где — удельный подсос воздуха через неплотности шахты и воздуховодов из стальных листов, соединенных сплошным плотным швом (такую же плотность могут иметь шахты из монолитного бетона или полых блоков при наличии не более трех уплотненных стыков на этаже), рекомендуется принимать по таблице 3, по классу П;

— удельный подсос воздуха через неплотности шахт из плит или кирпича и других материалов, рекомендуется принимать по табл. 3, по классу Н;

, — периметр, м, внутреннего поперечного сечения шахт и воздуховодов;

, — длина шахт и воздуховодов из стальных листов и из других материалов, м;

, — расход газов, кг/с, в устье шахты; — по формуле (8) и дыма на первом участке сети, где он равен или , по формулам (1) или (2);

— подсос воздуха через закрытые клапаны, кг/с.

Поступление воздуха через неплотности систем дымоудаления

Примечание. Для прямоугольных воздуховодов вводится коэффициент 1,1.

Смотрите так же:  Князева ольга викторовна нотариус камышин

1.13. Общий расход газов перед вентилятором

, (13)

по сравнению с ранее рассчитанным расход возрос в раз и, следовательно, суммарные потери давления на всасывании возрастут в раз и составят, Па:

, (13а)

где и по формулам (10) и (11) и — потери на выброс газов в атмосферу.

Плотность газов перед вентилятором, кг/м3

, (13б)

. (13в)

1.14. Естественное давление за счет разности удельных весов наружного воздуха и газов , Па, определяется для теплого периода года (параметры Б) по формуле (14) и учитывается со знаком минус

, (14)

где h — высота дымовой шахты от оси дымового клапана на первом (нижнем) этаже до оси вентилятора, м;

— расстояние по вертикали от оси вентилятора до выпуска газов в атмосферу, м;

— удельный вес наружного воздуха, Н/м3;

— температура наружного воздуха в теплый период года, °C;

— средний удельный вес газов до вентилятора, Н/м3;

— удельный вес газов до вентилятора, Н/м3;

— плотность газов перед вентилятором по формуле (13б).

1.15. Потери давления, на которые должна быть рассчитана мощность, потребляемая вентилятором, Па,

, (15)

где и — по формулам (13а) и (14).

1.16. Выбор вентилятора по производительности, м3/ч, и скорости его вращения определяются расходом по формуле (16)

(16)

и по условным потерям давления, приведенным к плотности стандартного воздуха по формуле (16а), Па:

. (16а)

1.17. Удаление дыма должно производиться радиальными вентиляторами, пригодными для работы в течение времени, необходимого для эвакуации людей, но не менее 0,75 ч. Специальных вентиляторов для дымоудаления, работающих при температуре газов 300 °C, промышленность нашей страны не производит. Поэтому пока используются вентиляторы общепромышленного назначения, радиальные, работающие на одном валу с электродвигателями, в том числе крышные радиальные вентиляторы ВКР. Выброс дыма в атмосферу следует предусматривать через трубы без зонтов на высоте не менее 2 м от кровли из горючих или трудногорючих материалов; допускается выброс на меньшей высоте с защитой кровли негорючими материалами на расстоянии не менее 2 м от края выбросного отверстия. Следует предусматривать установку обратных клапанов у вентилятора.

Мягкую вставку у вентилятора заказывать из несгораемой ткани, например, из фольгированной стеклоткани ТУ 1721-193-77.

1.18. Для систем удаления дыма из коридоров и холлов применяются вертикальные шахты с установленными на них или на ответвлениях дымовыми клапанами. Если по местным условиям такая система неприемлема и вместо шахты придется применить другой вид коллектора, в частности шахту переменного сечения или с переломами, то расчеты расхода газов, их плотность и потери давления должны быть выполнены поэлементно, за исключением первого участка, выполняемого по формулам (4) и (5). Далее расчет выполняется в табличной форме (см. пример 3 и табл. 4). В графе 3 табл. 4 записывается расход дыма, в графе 4 — его плотность и в графе 5 — потери давления на первом участке сети. Далее в графе 2 по формуле (3) определяется расход воздуха, подсасываемого через неплотности закрытого дымового клапана, суммируется с расходом дыма в графе 3 и определяется плотность газов по формуле (17):

, (17)

по формуле (17а) в графе 5 определяются общие потери давления

. (17а)

В конце расчета в графе 3 получаем общий расход газов, а в графе 5 искомые потери давления в шахте. Дальнейший расчет системы ведется в общем порядке, по формулам (12) — (16а).

В формулах (17) и (17а) приняты следующие обозначения:

; — расход газов на предыдущем участке и расход подсасываемого воздуха, кг/с;

; — плотность газов на предыдущем и на данном участке, кг/м3;

; — потери давления на предыдущем и данном участке, Па;

— коэффициент сопротивления проходу у закрытого дымового клапана, принимаемый по справочнику [1] или с поправкой , равный 0,23;

— приведенный коэффициент сопротивления трения по данным, приведенным в формуле (5), и равный ;

l — длина участка воздуховода или шахты, м;

A — площадь поперечного сечения воздуховодов или шахты, м2.

H, — как для формулы (5).

Пример 1. Рассчитать противодымную защиту коридоров 12-этажного жилого дома в Новгороде; температура наружного воздуха в теплый период года 24,5 °C (параметры Б). Планировка лестнично-лифтового узла А по рис. 1, при ширине большей створки двери поз. 5, 0,6 м. Высота двери 2 м, высота этажа 2,8 м. Шахта из бетона.

Решение. Расход дыма по формуле (1), при коэффициенте = 1:

или 1,61 кг/с.

К установке принимаем дымовые клапаны КДП-5 со свободным проходом 0,2 м2. Массовая скорость дыма в клапане 1,61/0,2 = 8,05 кг/(с х м2). Скоростное давление при плотности дыма по п. 1.6 0,61 кг/м3 равно . Потери давления в клапане, по формуле (4)

.

Проектируем дымовую шахту сечением 0,25 м2. Массовая скорость в сечении шахты на первом участке 1,61/0,25 = 6,44 кг/(с x м2) при рекомендуемой скорости 7 — 10 кг/(с х м2). Скоростное давление на первом участке . Общие потери на первом участке с учетом потерь давления на трение по формуле (5) при шахте из бетона ; .

Расход воздуха через неплотности дымового клапана на втором этаже, по формуле (3) равен .

По п. 1.8 отношение и соответствующее ему увеличение плотности смеси газов на один этаж равно .

Плотность смеси газов в устье шахты по формуле (7) .

Расход газов в устье шахты по формуле (8): или 7600 кг/ч.

Массовая скорость газов в устье шахты 2,11/0,25 = 8,44 кг/(с х м2) и скоростное давление 51,6 Па.

По формуле (9) определяем коэффициент сопротивления шахты, начиная со второго участка до устья: и по формуле (10) потери давления в шахте:

, где учтен также участок присоединения к крышному вентилятору длиной 4 м из листовой стали с местным сопротивлением перехода к патрубку вентилятора .

Подсосы воздуха через неплотности сети по п. 1.12:

.

Здесь удельные поступления воздуха через неплостности шахты и присоединительного воздуховода приняты по табл. 3, как для воздуховодов класса Н, с поправкой коэффициентом 1,1 на их прямоугольное сечение, поскольку конструкция шахты предусмотрена из бетона.

Общий расход газов составит 2,11 + 0,16 = 2,27 кг/с. Увеличение расхода газов в K = 2,27/2,11 = 1,076 раза по формуле (13а) увеличит потери давления в раза. Общие потери при этом на всасывании составят 229 х 1,079 = 247 Па.

Плотность газов перед вентилятором, по формуле (13б):

.

Температура газов .

Естественное давление газов по п. 1.14 при высоте шахты 33,6 м и патрубка 4 м, при удельном весе наружного воздуха в Новгороде 3463/(273 + 24,5) = 11,64 Н/м3 и газов 0,71 х 9,81 = 6,97 Н/м3.

.

Потери давления, на которые должна быть рассчитана мощность, потребляемая вентилятором по статическому давлению: 247 — 192 = 55 Па.

Параметры, на которые должен быть рассчитан вентилятор: расход — или 11500 м3/ч.

Условное статическое давление 1,2 х 55/0,71 = 93 Па.

Принятый к установке радиальный крышный вентилятор ВКР 8.00-01, работающий на одном валу с электродвигателем мощностью 3 кВт при 700 об/м при производительности 11500 м3/ч обеспечивает статическое давление 210 Па, т.е. пригоден для рассматриваемой системы.

Пример 2. Рассчитать противодымную защиту коридоров 20-ти этажного общественного здания. Коридоры длиной 30 м имеют по 2 выхода на лестничные клетки через двери, большая створка которых имеет ширину 0,97 м. Высота дверей — 2,5 м, этажей — 3,6 м. Здание расположено в Москве, расчетная температура — 28,5 °C в теплый период года (параметры Б). В помещениях, примыкающих к каждому коридору, работает не более 65 человек.

Смотрите так же:  Адвокат может отказаться от поручения

Решение. Расход дыма рассчитываем по формуле (2) для двух дверей с коэффициентом (по интерполяции) равным n = 0,62 — 0,14 х 0,12/0,6 = 0,592 и коэффициентом — т.к. на каждую дверь, при эвакуации, приходится более 25 человек: или 5,42 кг/с. К установке принимаем 2 клапана КПДШ площадью свободного прохода 0,25 м2 каждый или всего 0,5 м2. Дымовую шахту принимаем того же сечения. Массовая скорость дыма на первом участке шахты и в клапане 5,42/0,5 = 10,84 кг/(с х м2), скоростное давление 96,3 Па.

Потери давления в клапане (4): . Сопротивление трению на первом участке по формуле (5) (шахта стальная). Общее сопротивление первого участка .

По п. 1.8 определяем расход воздуха, подсасываемый через неплотности закрытого клапана на втором этаже . Тогда по формуле (6) , следовательно, увеличение плотности газов на один этаж здания по п. 1.8 составляет 0,006 кг/м3. Далее по формуле (7) определяем плотность газов в устье шахты и расход газов в устье шахты по формуле (8) .

Массовая скорость в устье шахты 7,86/0,5 = 15,72 кг/(с х м2) больше рекомендуемой максимальной 15 кг/(с х м2), поэтому принимаем шахту сечением 0,7 м2, соответственно массовая скорость в устье шахты будет 11,23 кг/(с х м2) и скоростное давление 87,6 Па, а на первом участке массовая скорость 7,74 кг/(с х м2) и скоростное давление 49,1 Па. Потери на трение на первом участке 9,6 х 0,09 х 1 х 3,6 = 3,1 Па и общее сопротивление .

Коэффициент сопротивления всей шахты по формуле (9) составит , потери давления в шахте по формуле (10) .

По формуле (11) в воздуховоде диаметром 1000 мм и длиной 12 м, для присоединения шахты к вентилятору, при массовой скорости 7,86/0,785 = 10 кг/(с х м2) и скоростном давлении 69,6 Па с тремя отводами составят 9,6 х 0,104 х 12 + 3 х 0,15 х 0,75 х 69,6 = 35,5 Па.

Подсосы воздуха через неплотности шахты и присоединительного воздуховода, при разрежении перед вентилятором 470 + 35,5 = 506 Па по формуле (12): . Общий расход газов 7,86 + 0,459 = 8,319 кг/с. При этом потери давления на всасывании возрастут в раза и составят вместе с потерями давления на выброс газов в атмосферу ; для выброса газов в атмосферу предусмотрен воздуховод диаметром 1 м и длиной 4 м, с конфузором для факельного выброса диаметром 0,86 м.

Плотность выбрасываемых газов по формуле (13б)

и температура газов (353 — 273 х 0,73)/0,73 = 210 °C.

Естественное давление газов при температуре наружного воздуха 28,5 °C и удельном весе 0,73 х 9,81 = 7,16 Н/м3 по формуле (14):

.

Потери давления, на которые должна быть рассчитана мощность, потребляемая вентилятором, (15) .

Производительность вентилятора (16) .

Скорость вращения вентилятора определяется указанной выше производительностью и условным давлением .

По этим параметрам может быть принят вентилятор Ц4-70 N 10 с электродвигателем на одном валу мощностью 10 кВт, при 725 об/м.

Пример 3. Рассчитать систему дымоудаления по исходным данным примера 2 с дымовой шахтой с 1-го этажа по 10-й этаж поперечным сечением 0,5 м2 и с 11-го по 20-й сечением 0,70 м2, по п. 1.18, поэлементно.

Потери давления на первом участке принимаем по примеру 2 равным 166 Па. Коэффициент сопротивления трению поэтажного участка шахты с 1-го по 10-й этаж и потери давления на каждом из этих этажей . С 11-го этажа по 20-й потери давления на каждом этаже будут определяться , где .

Дальнейшие расчеты сведены в табл. 4, составленную по п. 1.18.

В устье шахты расход газов 8,393 кг/с или 30200 кг/ч при плотности газа 0,74 кг/м3 и давлении 650 Па. Дальнейшие расчеты как в примере 2.

2. ПРОТИВОДЫМНАЯ ЗАЩИТА ПОМЕЩЕНИЙ

2.1. В соответствии со СНиП 2.04.05-91 [далее СНиП] удаление дыма следует проектировать:

а) из каждого производственного или складского помещения с постоянными рабочими местами без естественного освещения или с естественным освещением, не имеющего автоматизированных приводов для открывания фрамуг в верхней части окон на уровне 2,2 м и выше от пола до низа фрамуг и для открывания проемов в фонарях, в обоих случаях площадью, достаточной для удаления дыма при пожаре, если помещения отнесены к категориям «А», «Б» или «В»; «Г» или «Д» в зданиях IVa степени огнестойкости;

б) а из каждого, не имеющего естественного освещения помещения: общественного или административно-бытового назначения или таких помещений, пристроенных или встроенных в другие здания, если помещения предназначены для массового пребывания людей, или помещения площадью 55 м2 и более, предназначенного для хранения или использования горючих материалов, если в нем есть постоянные рабочие места, а также из не имеющих естественного освещения гардеробных площадью 200 м2 и более.

2.2. Требования на проектирование дымоудаления не распространяются:

а) на помещения, время заполнения которых дымом больше времени, необходимого для безопасной эвакуации людей из помещения; кроме помещений категорий «А» и «Б»;

б) на помещения площадью менее 200 м2, оборудованные установками автоматического водяного или пенного пожаротушения, кроме помещений категории «А» и «Б»;

в) на помещения, оборудованные установками автоматического газового пожаротушения;

г) на лабораторные помещения категории В, площадью 36 м2 и менее, где дымоудаление допускается не проектировать;

д) на коридоры и холлы, если для всех помещений, имеющих двери в этот коридор или холл проектируется непосредственно удаление дыма.

Если на площади основного помещения, для которого предусмотрено удаление дыма, размещены другие помещения площадью 50 м2 и менее, то отдельное удаление дыма из этих помещений допускается не предусматривать, при условии расчета расхода дыма с учетом суммарной площади всех помещений.

Примечание. Из изложенного в пп. 2.1 и 2.2 следует, что для помещений категорий «А», «Б» и «В» в зданиях любой огнестойкости и для помещений категорий «Г» и «А» в зданиях IVa степени огнестойкости должны быть выполнены расчеты противодымной защиты помещений, для того, чтобы убедиться в достаточности площади выполненных по строительному проекту фрамуг, окон и фонарей и их автоматизации.

2.3. Устройство противодымной защиты помещений необходимо, если время заполнения помещений дымом до безопасного уровня меньше времени безопасной эвакуации людей.

Минимальным безопасным средним уровнем стояния дыма над полом помещения, обеспечивающим допустимые условия эвакуации по тепловому воздействию горячего дыма и по обеспеченности дыхания, принято считать 2,5 м [2].

Время, с, допустимого заполнения дымом помещения или «резервуара дыма», в начальной стадии пожара определяется по формуле [2]:

, (18)

где A — площадь помещения, дымовой зоны или «резервуара дыма», не более 1600 м2;

У — минимальный средний уровень стояния нижней границы дыма от пола, принимается для помещений У = 2,5 м; для «резервуаров дыма» расчетным уровнем является расстояние от нижней кромки завес до пола помещения, равное 2,5 м и более; в среднем по расходу дыма экономически оправданы завесы не выше 4 м от пола, но как препятствие распространения дыма по помещению завесы любой длины целесообразны;

— высота помещения, м;

— периметр очага пожара, м.

Примечание. Время заполнения помещения или «резервуара» дымом до У = 2,5 м от пола, с, в зависимости от отношения площади помещения [резервуара] А, м2, к периметру очага пожара , м, приведено в табл. 5.