Проектування систем протидимного захисту атріумів

Атріуми (пасажі) заввишки більше 3-х поверхів повинні обладнуватись системами автоматичного пожежогасіння і протидимного захисту.

Найбільша висота атріумів з природним димовидаленням не повинна перевищувати 15 м, при цьому підлога атріуму не може бути піднята над рівнем землі більше ніж на два поверхи.

Димовидалення з механічним спонуканням для атріумів заввишки понад 15 м, крім витяжки у верхній частині атріуму, повинно передбачатися з рівня 10-12 м.

Відкривання клапанів димовидалення повинно здійснюватися автоматично від сигналів димових пожежних оповіщувачів, дистанційно (від кнопок, встановлених у сходових клітках) та вручну. Відкриванню клапанів у покритті не повинні перешкоджати атмосферні опади.

Система протидимного захисту атріумів повинна передбачати автоматичне відключення припливно-витяжної вентиляції та кондиціонування, якщо ці системи не задіяні у схемі протипожежного захисту.

Якщо площа горизонтального перерізу атріуму більше 1600 м², під покриттям атріуму слід передбачати влаштування димових зон. Димові зони слід проектувати з урахуванням можливої локалізації осередку пожежі і відокремлювати їх вертикальними завісами з негорючих матеріалів. Висота завіс повинна бути, щонайменше, 5% від висоти атріуму.

Для атріумів висотою до 10 м допускається влаштування системи природного димовидалення. В атріумі об'ємом до 2500 м³ природне димовидалення проектують згідно з [4].

Мінімальну загальну площу клапанів димовидалення необхідно розраховувати за формулою:

(4.1)

де - площа клапанів димовидалення, м²;

- висота атріуму, м.

До нижньої частини атріуму повинен бути забезпечений вільний приплив повітря ззовні будинку через клапани загальною площею не менше розрахункової для клапанів димовидалення.

Відкриття клапанів димовидалення і клапанів припливу повітря повинно здійснюватися автоматично по сигналу станції пожежної сигналізації, дистанційно від кнопок, а також в ручному режимі. Відкриттю клапанів не повинні перешкоджати атмосферні опади.

Максимальний час відкриття клапанів системи димовидалення необхідно обчислювати за формулою:

(4.2)

де - час відкриття клапанів, хв;

- площа горизонтального перерізу атріуму, тис. м²;

- висота атріуму, м;

-висота прорізів приміщень першого поверху, які виходять в атріум, м.

Розрахунки необхідно проводити із застосуванням висоти одного з прорізів, який має максимальну площу. Якщо в суміжному з атріумом приміщенні виникнення і розвиток пожежі неможливо, прорізи в нього не враховують.

Якщо площа клапанів або розрахунковий час їх відкриття не можуть бути технічно реалізовані або пристрій природного димовидалення недоцільний, необхідно застосовувати примусове димовидалення згідно норм.

Для атріумів заввишки понад 10 м слід застосовувати систему загального примусового димовидалення. Система повинна забезпечувати видалення диму з зони під покриттям атріуму і вільний приплив повітря ззовні будівлі в нижню частину атріуму в об'ємі видаляється диму.

Мінімальну кратність обміну повітря в атріумі необхідно розраховувати залежно від загального обсягу атріуму, висоти і ширини прорізів приміщень першого поверху, які виходять в атріум:

(4.3)

де - кратність обміну повітря, год^-1;

- об’єм атріуму, тис. м³;

- висота отвору, м;

- ширина отвору, м.

Розрахунки слід проводити із застосуванням висоти ширини одного з прорізів, які мають максимальну площу. Якщо в суміжному з атріумом приміщенні виникнення і розвиток пожежі неможливо, прорізи в нього не враховують.

Розрахунковий обмін повітря повинен бути забезпечений на температуру диму до 300 °С. Розрахунковий аварійний час роботи системи димовидалення необхідно приймати 3 год. Вентилятори повинні бути резервовані (основний та резервний).

Приклад 6. Необхідно запроектувати систему димовидалення з атріуму громадської будівлі. Розміри атріуму складають ширина – 10 м, глибина - 4,5 м, висота – 10 м. Ширина і висота найбільшого отвору, що виходить в атріум складає 2 м і 1 м відповідно.

Розглянемо 2 варіанти влаштування систем протидимного захисту атріуму – з природнім (гравітаційним) димовидаленням та механічним.

Схеми влаштування систем димовидалення наведені на рис.4.1 та рис 4.2.

Різниця в розрахунку гравітаційної та механічної систем полягає тільки у відмінності підбору димоприймальних клапанів, повітропроводів, шахт і наявності вентилятора (з його розрахунком) для механічної системи.

Мінімальну кратність обміну повітря для видалення диму з атріуму необхідно розраховувати за (4.2) залежно від загального об’єму атріуму, висоти і ширини найбільших прорізів приміщень першого поверху, які виходять в атріум:

Отримавши кратність обміну повітря знаходимо кількість диму, що необхідно видалити під час пожежі:

(4.4)

Рис. 4.1.Гравітаційне димови- Рис. 4.2. Механічне димовида-

далення з атріумів лення з атріумів

Варіант 1. Гравітаційна система димовидалення.

Площа поперечного перерізу димової шахти знаходять за формулою:

(4.5)

де - розрахункова витрата диму, кг/год;

- витрата диму на 1 м² площі поперечного перерізу димової шахти, що знаходять за нижче вказаною формулою або по таблиці 4.1:

(4.6)

де - коефіцієнт, рівний 4175 - для димових шахт з дефлекторами;

- розрахунковий тиск що створюється за рахунок різниці питомої ваги зовнішнього повітря і диму при розрахунковій висоті Нш м, знаходять по рис. 4.1;

- густина диму, яка приймається за формулою , де j=5 Н/м³ для атріума.

Рис. 4.3. Схема для розрахунку витрати диму та димової шахти:

h_о - розрахункова відстань межі диму від осі дверей евакуаційного виходу; H_д - висота дверей; Н - висота будівлі, м; 2,2 - мінімальна висота нижнього краю фрамуги; Н_ш - розрахункова висота шахти, м

Приймаємо шахту з площею поперечного перерізу, висотою периметром перерізу з вказівками щодо матеріалу стін і типу обробки їх внутрішньої поверхні.

Приймаємо шахту димовидалення розміром 300х400 з площею 0,12 м² і периметром 1,4 м.

Аналогічно виконуємо підбір клапанів димовидалення і дефлектора для системи димовидалення.

Варіант 2. Аеродинамічний розрахунок і підбір обладнання механічної системи димовидалення з атріуму виконується так само як і системи димовидалення з приміщень. Для систем димовидалення з атріумів вентилятори димовидалення повинні бути резервовані.

Для систем протидимного захисту атріумів окрім систем примусового видалення диму слід передбачати системи компенсації повітря, що видаляється. Для цього до нижньої частини атріума повинен бути забезпечений вільний приплив повітря ззовні будинку через клапани загальною площею не менше за розрахункову для клапанів димовидалення.

 

Таблиця 4.1.

Питома витрата диму тис. кг/год на 1 м² поперечного перерізу димової шахти

Темпера-тура зовні-нього повітря, °С	Висота устя шахти, м
Питома вага диму Н/м^3
- 5	16,0	15,9	19,6	19,4	22,6	22,4	25,2	25,1	27,7	27,4	29,9	29,5	31,9	31,7	33,9	33,6	35,7	35,4
	16,2	16,2	19,8	19,9	22,9	22,9	25,6	25,7	28,0	28,1	30,3	30,4	32,4	32,5	34,3	34,4	36,2	36,3
	16,2	16,5	19,9	20,1	22,9	23,3	25,7	26,0	28,1	28,5	30,4	30,8	32,5	32,9	34,4	34,9	36,3	36,8
	16,5		20,1	20,7	23,3	23,9	26,0	26,7	28,5	29,3	30,8	31,7	32,9	33,9	34,9	35,9	36,8	37,9
	16,5	17,1	20,2	20,9	23,3	24,1	26,1	27,0	28,6	29,5	30,9	31,9	33,0	34,1	35,0	36,2	36,9	38,1
	16,9	17,9	20,7	22,0	23,9	25,4	26,8	28,4	29,3	31,1	31,7	33,6	33,8	35,9	35,9	38,1	37,8	40,1
	17,0	18,1	20,8	22,1	24,0	25,5	2,8	28,5	29,4	31,3	31,8	33,8	33,9	36,1	36,0	38,3	37,9	40,4
	17,4	19,0	21,3	23,2	24,6	26,8	27,5	30,0	30,2	32,9	32,6	35,5	34,8	37,9	36,9	40,2	38,9	42,4
	17,5	19,1	21,4	23,4	24,7	27,0	27,6	30,2	30,2	33,0	32,7	35,7	34,9	38,1	37,0	40,5	39,0	42,6
	17,8	19,7	21,8	24,2	25,1	27,9	28,1	31,2	30,8	34,2	33,3	36,9	35,6	39,4	37,7	41,8	39,8	44,1
	17,8	19,8	21,8	24,3	25,2	28,0	28,2	31,3	30,9	34,3	33,4	37,1	35,7	39,6	37,8	42,0	39,9	44,3
	18,2	20,5	22,2	25,)	25,7	28,9	29,7	32,4	31,4	35,5	33,9	38,3	36,3	40,9	38,5	43,4	40,6	45,8
+ 30	14,6	12,5	17,8	15,3	20,6	17,6	23,0	19,7	25,4	21,7	27,3	23,4	29,1	25,0	30,9	26,5	32,6	27,9

 

Вогнезатримуючі клапани

 

Вогнезатримуючі клапани призначені для ручного і автоматичного блокування розповсюдження пожежі по повітропроводах, шахтах і каналах систем вентиляції та кондиціонування, а також для захисту отворів в огороджувальних будівельних конструкціях будівель і споруд різного призначення.

Вогнезатримуючі протипожежні клапани встановлюються в повітроводах загальнообмінної вентиляції, кондиціонування і повітряного опалення з метою запобігання проникнення в приміщення продуктів горіння (диму) під час пожежі, а також в припливних і витяжних системах приміщень, що захищаються установками газового або порошкового пожежогасіння.

Клапани протипожежні нормально закриті встановлюються в системах припливної протидимної вентиляції і в системах для видалення диму і газу після пожежі з приміщень, що захищаються установками газового або порошкового пожежогасіння.

Вогнезатримуючі клапани протипожежні подвійної дії встановлюються в системах основний вентиляції, використовуються для видалення газів та диму після пожежі з приміщень, що захищаються установками газового або порошкового пожежогасіння.

Вогнезатримуючі клапани нормально відкриті в нормальних умовах відкриті, а при пожежі закриваються, виконуючи роль заповнення прорізів у протипожежних перешкодах (протипожежних стінах, перегородках та перекриттях з нормованою межею вогнестійкості) відповідно до ДБН В.1.1.7–2002 «Пожежна безпека об’єктів будівництва».

Протипожежні клапани подвійної дії в нормальних умовах відкриті, при пожежі закриваються, виконуючи роль вогнезатримуючих клапанів, а після пожежі відкриваються для видалення диму і газу з приміщень з газовим або порошковим пожежогасінням.

Вогнезатримуючі клапани протипожежні характеризуються межею вогнестійкості, що визначається відповідно чинних норм та стандартів. Позначення межі вогнестійкості клапана включає в себе букви, відповідні нормованим граничним станам, і числа, що являють собою час (хвилини) досягнення одного з нормованих граничних станів. Протипожежні клапани мають два види граничних станів:

Е - втрата щільності;

I - втрата теплоізолюючої здатності.

 

Додаток 1

Вихідні дані до виконання розрахункової роботи «Димовидалення».

Перша цифра залікової книжки
Кількість поверхів в будівлі
Призначення будівлі	Житл.	Громад.	Житл.	Громад.	Житл.	Громад.	Житл.	Громад.	Житл.	Громад.
Висота димової зони	-	2,5	-	2,55	-	2,6	-	2,65	-	2,7
Друга цифра залікової книжки
Ширина дверей для евакуації	0,8	0,75	0,7	0,6	0,8	0,9	1,0	0,85	0,65	0,75
Висота дверей для евакуації	2,1	2,2	2,0	2,1	2,4	2,3	2,0	1,9	2,1	2,2
Варіант типового і горищного поверху будівлі

 

Додаток 2

Вихідні дані до виконання розрахункової роботи «Підпір повітря».

Перша цифра залікової книжки
Кількість поверхів в будівлі
Тип ліфтової шахти	На 2 ліфти	На 3 ліфти	На 2 ліфти	На 3 ліфти	На 2 ліфти	На 3 ліфти	На 2 ліфти	На 3 ліфти	На 2 ліфти	На 3 ліфти
Ширина створки вхідних дверей, м	0,8	0,9	1,0	1,1	0,8	0,85	0,9	1,0	0,8	0,75
Друга цифра залікової книжки
Тамбур на вході в будівлю	Z–подібний	прямий	Z –подібний	прямий	прямий	Z –подібний	прямий	Z –подібний	Z –подібний	Z –подібний
Висота поверху, м	3,0	3,5	3,3	3,2	3,6	3,4	3,2	3,4	3,0	3,1
Площа сходової клітини,м

 

Список літератури