Розрахунок систем димовидалення

Розрахунок вентиляційної системи димовидалення з коридорів житлового будинку

Димовидалення з приміщень виконується для забезпечення евакуації із приміщення споруди в початковій стадії пожежі.

Згідно чинних норм димовидалення слід передбачати:

а) з коридорів або холів житлових, громадських та адміністративно-побутових будівель відповідно до нормативних вимог .

б) з коридорів виробничих і адміністративно-побутових будівель висотою більше 26,5 м;

в) з коридорів завдовжки понад 15 м, які не мають природного освітлення світловими прорізами в зовнішніх огородженнях (далі - "без природного освітлення "), виробничих будівель категорій А, Б і В з кількістю поверхів 2 і більше;

г) з кожного виробничого або складського приміщення з постійними робочими місцями без природного освітлення або з природним освітленням, що не має механізованих приводів для відкривання фрамуг у верхній частині вікон на рівні 2.2 м і вище від підлоги до низу фрамуг і для відкривання прорізів в ліхтарях (в обох випадках площею, достатньою для видалення диму при пожежі), якщо приміщення віднесені до категорій: А, Б або В, Г або Д - у будинках IVa ступеня вогнестійкості;

д) з кожного приміщення, що не має природного освітлення: суспільного або адміністративно-побутового, якщо воно призначене для масового перебування людей; приміщення площею 55 кв.м і більше, перед-призначеного для зберігання чи використання горючих матеріалів, якщо в ньому є постійні робочі місця; гардеробних площею 200 кв.м і більше.

Приклад 2

Розглянемо розрахунок системи димовидалення 16-поверхового житлового будинку з одними евакуаційними дверима розміром 0,85х2,0 м з коридору на сходову клітину. Висота шахти димовидалення - 45м, матеріал стін шахти – бетон.

Принципові схеми димовидалення з житлових будівель показані на рис. 2.1. (а, б).

1. Кількість диму, що необхідно видалити з приміщення визначається за формулою:

(2.1)

де - емпіричний коефіцієнт: А=0,95 для житлових будинків, А=1,2 – для громадських будинків;

- сумарна ширина дверей, що відкриваються при виході з коридору або холлу до сходових клітин чи назовні, м;

- коефіцієнт, що залежить від загальної ширини більшої створки дверей, м, що відкриваються при пожежі з коридору на сходові клітини чи назовні, рівний:

Таблиця 2.1

Залежність коефіцієнта від

загальної ширини більшої створки дверей

	При В=	0,6	0,9	1,2	1,8	2,4
Для житлових приміщень	n=	1,0	0,82	0,7	0,51	0,41
Для громадських, адміністративно-побутових і виробничих приміщень	1,05	0,91	0,8	0,62	0,5

- висота евакуаційних дверей;

- коефіцієнт відносної повноти і продовження відкриття евакуаційних дверей (1 - для житлових будинків з евакуацією 25 і більше людей через кожні двері; 0,8 – для громадських будинків при необхідності евакуації під час пожежі менше 25 чоловік).

а б

Рис. 2.1: а – принципова схема димовидалення з відцентровим вентилятором і влаштуванням венткамери; б – принципова схема димовидалення з даховим вентилятором, влаштованим на покрівлі будівлі.

 

2. Густина димових газів в усті (верхньому кінці) шахти димовидалення знаходиться за формулою:

(2.2)

де - густина диму в коридорі, приймаємо 0,61 ();

0,01 – збільшення густини суміші диму і повітря в димовій шахті на один поверх за рахунок підсмоктування через закритий димовий клапан, .

- кількість поверхів будівлі, в якій встановлено димові клапани.

3. Кількість димових газів в усті шахти () знаходиться за формулою:

(2.3)

4. Переріз димової шахти слід приймати з умови:

(2.4)

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

Приймаємо шахту димовидалення розміром 500х800 з площею 0,4 м² і периметром 2,6 м.

5. Додаткове підсмоктування повітря в шахту через нещільності конструкції і димові клапани () знаходиться за формулою:

(2.5)

6. Загальна витрата газів перед вентилятором () знаходиться за формулою:

(2.6)

7. Густина димових газів перед вентилятором () дорівнює:

(2.7)

де - густина внутрішнього повітря, приймається 1,2 .

8. Температура димових газів перед вентилятором () знаходиться за формулою:

(2.8)

Приймаємо клапан димовидалення з площею живого перерізу 0,25 м².

9. Втрати тиску в димовому клапані () визначається за залежністю:

(2.9)

де - коефіцієнт місцевого опору клапана ( =2,5 при проході через нього повітря при налагоджувані системи, або =1,65 – при проходженні диму);

- площа живого перерізу прийнятого димового клапана, м²

10. Втрати тиску в підведенні (якщо воно є) від клапана до шахти димовидалення () знаходяться за формулою:

(2.10)

де - питомі втрати тиску на тертя в підводці зі сталевих газопроводів, Па/м (вибираються з таблиць для розрахунку повітропроводів по величині об’ємної витрати диму і швидкості 10 м/с);

(клапан влаштовано в шахті);

(2.11)

де - довжина підводки, м;

– сума коефіцієнтів місцевих опорів на підводці при проходженні через неї повітря;

0,8 – понижуючий коефіцієнт до значення , що враховує його зниження при проходженні через неї димових газів;

- площа поперечного перерізу підводки, м².

0.

11. Втрати тиску в шахті димовидалення () визначаються за залежністю:

(2.12)

де - коефіцієнт залежності від матеріалу стін шахти. Приймаємо 0,1 – для сталевих повітропроводів; 1,7 – для бетону і шлакобетону; 2,1 – для оштукатурених поверхонь; 2,7 – для неоштукатуреної цегли.

Попередньо приймаємо вентилятор В-Ц4-75-8, повітропровід 500х800 з 4 відводами під кутом 90°.

12. Втрати тиску в повітропроводах від шахти димовидалення до витяжної решітки з приміщення знаходиться за формулою:

(2.13)

де - питомі втрати тису на тертя в повітропроводі, Па/м (вибирається з таблиць для розрахунку повітропроводів по величині об’ємної витрати диму і швидкості 10 м/с);

- довжина повітропровода, м;

- сума коефіцієнтів місцевих опорів на повітропроводі при проходженні через нього повітря;

- площа поперечного перерізу повітропроводу, м².

13. У зв’язку з нормованою необхідністю влаштування вентиляції приміщення для встановлення вентилятора димовидалення, що забезпечує при пожежі температуру повітря в цьому приміщенні в літній період не більше 60 °С, розраховується необхідний повітрообмін:

(2.14)

де - сумарна поверхня металевих повітропроводів в межах венткамери і корпуса вентилятора, по яким переміщуються димові гази, м².

Поверхня корпуса відцентрового вентилятора приймається згідно каталогу. (Тип вентилятора попередньо знаходиться по значенню витрати суміші диму і повітря).

8,7 – коефіцієнт тепловіддачі від поверхні до повітря в приміщенні венткамери, Вт/м²°С.

Цей повітрообмін може забезпечуватися: по видаленню – за рахунок приєднання витяжної регулювальної решітки з приміщення до системи димовидалення; по притоку - за рахунок влаштування отвору із жалюзійною решіткою в зовнішній стіні приміщення. Площа такого отвору розраховується за формулою:

14. Розрахункова продуктивність вентилятора димовидалення () дорівнює:

(2.15)

15. Втрати тиску в мережі повітропроводів від витяжного вентилятора до місця викиду димових газів в атмосферу знаходяться за формулою:

(2.16)

де - питомі втрати тиску на тертя в підводці зі сталевих газопроводів, Па/м (вибирається з таблиць для розрахунку повітропроводів по величині об’ємної витрати диму і швидкості 10 м/с);

- довжина повітропроводу, м;

і - відповідно сума коефіцієнтів місцевих опорів та площа повітропроводу, м.

(Довжина повітропроводів після вентилятора - 3 м і 2 відводи по 90 ).

16. Втрати тиску на факельному викиді димових газів () розраховуються за залежністю:

(2.17)

де - прийнятий діаметр факельного викиду, м.

Зазвичай швидкість газів в усті факела приймається не менше 20 м/с. Тоді значення дорівнює:

Приймаємо (з округленням до найближчого значення діаметра круглого металевого повітропроводу).

17. Загальні втрати тиску с системі димовидалення знаходяться за формулою:

(2.18)

18. Природній тиск за рахунок різниці питомої ваги зовнішнього повітря в теплий період і димових газів () визначається:

(2.19)

19. Розрахунковий напір вентилятора димовидалення () знаходиться з врахуванням приведення до густини стандартного повітря за формулою:

(2.20)

20. Потужність електродвигуна вентилятора розраховується за залежністю:

(2.21)

21. За визначеними даними , , підбираємо вентилятор і електродвигун до нього.

До встановлення приймаємо вентилятор ВРДВ 80-75 №8,3 з електродвигуном 5,5 кВт, виробник ЗАО «Інтеркондиціонер».

Наладка системи димовидалення на розрахункові витрати виконується при відсутності пожежі, тобто при умовах, коли при роботі вентилятора замість димових газів з густиною 0,6-0,8 кг/м³ в мережі переміщується повітря з густиною 1,2 кг/м³.

Вказане вище призводить до значного зниження продуктивності вибраного і встановленого вентилятора. Ця продуктивність знаходиться за формулою:

(2.22)

Розрахункова витрата повітря, яке видаляється через відкритий на першому поверсі клапан димовидалення при роботі вентилятора дорівнює:

(2.23)

В проектній документації слід вказувати разом з відповідним значенням також значення при переміщенні димових газів.

Таким чином, при роботі мережі на стандартному повітрі () продуктивність вентилятора повинна бути не менше 8900 м³/год, а клапана димовидалення відкритого на першому поверсі не менше 4800 м³/год (режим налагодження).