Данной тематике посвящен отдельный раздел в Методических рекомендаций ВНИИПО «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий» (МД.137-13). Однако, во всей методичке, на мой взгляд, нет самых важных пояснений по организации систем противодымной вентиляции в объемах помещений/коридоров, сообщающихся с незадымляемыми лестничными клетками, либо же с тамбур-шлюзами лестничных клеток (в случае применения в здании лестничных клеток типа «Н3»).
Для корректного определения массового расхода продуктов горения из коридоров необходимо в первую очередь понимать, для чего выполняется вытяжная система противодымной вентиляции. Наверняка, у Вас напрашивается сразу же ответ: «для удаления дыма из коридора, ведь это система дымоудаления». На самом же деле, это не совсем так и ответ требует развернутого уточнения и пояснения.
Система вытяжной противодымной вентиляции в коридорах выполняется в первую очередь для:
- обеспечения незадымляемости лестничных клеток (типа "Н2" и "Н3") при пожаре, как основных эвакуационных путей со всех этажей здания;
- как следствие из первого пункта – исключения риска распространения продуктов горения на иные этажи в многоэтажном здании.
Незадымляемость лестничных клеток обеспечивается созданием избыточного давления в объеме лестничной клетки (лестничные клетки типа "Н2") или смежного тамбур-шлюза (лестничные клетки типа "Н3"). В частности, чтобы обеспечить данное избыточное давление по отношению к смежному коридору при открытой двери лестничной клетки на этаже пожара, необходимо обеспечить движение воздуха из лестничной клетки в коридор:
Отсутствие вытяжной системы в коридоре не позволит обеспечить в открытом проеме расчетный расход Gs2 подаваемого воздуха, требуемого для обеспечения избыточного давления в лестничной клетке по отношению к давлению воздуха в смежном коридоре. В этом случае при открытой двери объемы лестничной клетки и коридора можно рассматривать как общий объем. Если пренебречь воздухопроницаемостью конструкций и проемов в данном общем объеме, то фактически получаем работу вентилятора на закрытый объем (работа на «закрытую задвижку») без какого-либо движения воздуха в дверном проеме лестничной клетки. Тем самым возникает риск задымления лестничной клетки:
Таким образом, первичной функцией вытяжной противодымной вентиляции в коридорах является обеспечение незадымляемости НЕ эвакуационного пути в коридоре на этаже пожара, а лестничной клетки. Об этом косвенно говорит и принятое условие в МД.137-13 для формулы расчета усредненной температуры дымового слоя в коридоре (16):
Как видно из формулы условия, расчетная толщина дымового слоя принимается равной примерно половины высоты коридора (если быть точнее - в диапазоне 50%-60%). То есть, принимается, что, как минимум, половина высоты коридора задымлена. Например, при высоте этажа в 3м, высота коридора свободная от дыма составит всего порядка 1,2м ÷ 1,5м. Забегая вперед, можно сказать, что в помещениях непосредственно с очагом пожара, в которых регламентируется выполнение систем противодымной вентиляции, отметка низа дымового слоя принимается не ниже верха дверных проемов в этом помещении для исключения перетекания дыма в смежные помещения и коридоры, и, как следствие, обеспечивается незадымляемость эвакуационного пути внутри самого помещения.
Понимание первичной функции вытяжной системы в коридоре позволяет понять логику формул в МД.137-13:
Важно знать, что площадь Аd – это суммарная площадь "активных" дверных проемов всех лестничных клеток (а не одной, как может показаться по описанию в методике), в которые происходит эвакуация из рассматриваемого коридора. В случае, когда коридор сообщается с несколькими лестничными клетками, принимается, что эвакуация в одну лестничную клетку не производится в связи с тем, что эвакуационный путь к этой лестничной клетке заблокирован продуктами горения. Поэтому всегда предполагается, что дверь ОДНОЙ из нескольких лестничных клеток не открывается при эвакуации (соответственно, размер дверного проема заблокированной лестничной клетки в значении Ad не учитывается).
Таким образом, массовый расход продуктов горения, удаляемого из коридора, приравнивается расходу воздуха, поступающего из незаблокированных лестничных клеток в этот коридор.
А как же быть в случаях, когда в здании применены незадымляемые лестничные клетки типа «Н3» с подпором воздуха тамбур-шлюз на этаже пожара? Логика остается полностью аналогичной. Разница лишь в том, что для тамбур-шлюза предъявляется требование обеспечение движения воздуха не менее 1,3м/с:
Поэтому при определении расчетного расхода системы вытяжной противодымной вентиляции необходимо сравнивать значения Gr и Gsm. В случае, если Gr > Gsm, Gsm приравнивается к данному значению Gr. В целом, необходимо отметить, что значение высоты двери Hd в степени 0.5 в формуле (17) и приводит в итоге к значениям, максимально близким к скорости воздуха 1,3м/с для наиболее популярных высот дверей:
Таким образом, в первом приближении можно сказать, что:
если дверь ниже 2,5м – то Gr > Gsm;
если дверь выше 2,5м – то Gsm > Gr.
Вся описанная логика для коридоров применима и для других аналогичных объемов, сообщающихся с незадымляемыми лестничными клетками или их тамбур-шлюзами: холлы, вестибюли, коридоры, торговые моллы, атриумы и т.д. В рассмотренной схеме взаимной работы системы подпора воздуха в лестничные клетки и системы дымоудаления из коридоров не рассматривалась работа система компенсации объемов удаляемых продуктов горения. Вопросы работы систем компенсации требует рассмотрения в рамках отдельно взятой статьи.
Исключением во всей этой истории являются незадымляемые лестничные клетки типа "Н1". В данном случае незадымляемость данных лестничных клеток обеспечивается в первую очередь конструктивно наличием уличной воздушной зоны при переходе из коридора в лестничную клетку, а действие работы систем противодымной вентиляции в коридоре носит вторичный характер (в контексте обеспечения незадымляемости ЛК).
Друзья, теперь Вы знаете, как корректно определять расчетный массовый расход продуктов горения в коридорах. А в каких именно коридорах требуется выполнение систем вытяжной противодымной вентиляции Вы можете посмотреть в этой статье: https://dzen.ru/a/Z1fRXzJErjH5qnDW.
Друзья, приглашаю Вас в свой телеграм-канал https://t.me/gfr_engineering, в котором я совершенно бесплатно буду выкладывать всю полезную информацию, в частности, касающуюся проектирования систем противодымной вентиляции: https://t.me/gfr_engineering