Недостатки испытания вентиляторов на огнестойкость по ГОСТ Р 53302-2009, которые следует учитывать при подборе вентиляторов

1. История появления в РФ стандартов по испытанию вытяжных вентиляторов систем противодымной вентиляции на огнестойкость

Первое отечественное нормативное требование по необходимости использования при пожаре в зданиях стационарных вентиляторов удаления дыма появилось в 1976 году: «В помещениях, размещаемых в подвальных этажах для специального назначения, вместо указанных окон для удаления дыма следует проектировать вентиляцию с механическим побуждением» [1]. Данное требование опиралось на опыт использования переносных дымососов пожарными при работе во время пожара. Такие дымососы могли работать 30 минут при температуре перемещаемой среды не более 200 оС.

В дальнейшем спрос на огнестойкие вытяжные вентиляторы увеличивался, что было вызвано, в основном:

● осознанием того, что температура дыма, может быть не такой высокой, как предполагалось ранее, и плавучесть дыма недостаточна для организации естественной вентиляции при пожаре;

● появлением зданий, требующих прокладки воздуховодов для отвода горячего дыма наружу здания;

● возникновением интереса к использованию систем общеобменной вентиляции в организации противодымной вентиляции при пожаре в здании.

В 1986 году нормативное требование по механическому удалению дыма было распространено на все многоэтажные здания высотой более 30 м с конкретизацией типа вентиляторов, разрешенных для использования: «Для систем противодымной вытяжной вентиляции следует предусматривать: а) установку радиальных вентиляторов с электродвигателями на одном валу в исполнении, соответствующем категории обслуживаемого помещения, без мягких вставок» [2]. Это требования создало неопределенность с возможностью его реализации радиальными вентиляторами с неподтвержденной огнестойкостью. Из-за отсутствия методики определения огнестойкости вентиляторов на первых порах приходилось с этим мириться, устанавливая обычные радиальные вентиляторы со спиральным корпусом.

В 1991 году потребовалось расширить типаж вентиляторов дымоудаления за счет допущения к использованию крышных вентиляторов [3]. Дефицит проверенных на огнестойкость вентиляторов стали покрывать импортными вентиляторами, проверенными за рубежом по методикам, выработанным к тому времени.

Наконец, в 1998 году появилась российская методика испытания вентиляторов на огнестойкость [4], по которой начали испытывать первые отечественные вентиляторы дымоудаления и все импортные вентиляторы, предназначавшиеся для использования в российских проектах.

2. Ретроспективное сравнение отечественной и зарубежных методик испытания вентиляторов дымоудаления на огнестойкость

К 1990 году в ФРГ и Франции сертификация Объединения технического надзора (T.U.) и Промышленного технического центра металлоконструкций (CTICM), соответственно, стала в большинстве случаев предварительным условием для продажи вентиляторов дымоудаления [5]. В 1990 году в Великобритании был принят стандарт, подготовленный Ассоциацией противодымной вентиляции (SCA) HEVAC [6]. В это же время было опубликовано так называемое предложение по стандартизации [7], на базе которого спустя 7 лет был принят предстандарт [8].

К началу официальной сертификации вентиляторов дымоудаления в указанных странах выработалось понимание того, что разработанные конструкции вентиляторов могут отвечать всем требованиям, которые до сих пор предъявлялись к их применению. В это время уже имелся опыт применения огнестойких радиальных вентиляторов со спиральным или прямоугольным корпусом, крышных радиальных вентиляторов и осевых вентиляторов с капсулированным общепромышленным или огнестойким электродвигателем [5], [9].

Для допуска вентиляторов к использованию принципиальное значение имеют:

● требование к отбору образцов для огневых испытаний;

● условия распространения результатов испытаний на сформированный состав типоразмерного ряда вентиляторов. с этих позиций.

В данной работе сравнение различных методик испытаний вентиляторов осуществляется, исходя из указанных принципиальных моментов.

Данные для сравнения первых методик испытания вентиляторов на огнестойкость приведены в Таблице 1.

Таблица 1

В соответствии с требованиями этих стандартов к огневым испытаниям должны были допускаться образцы вентиляторов с подтверждением протоколами своего соответствия декларируемым аэродинамическим характеристикам [4, п. 7], [7, п. 6.2], [8, п. 5.1].

При испытании образцов вентиляторов типоразмерного ряда с диапазоном диаметров рабочих колес (РК)

315-1250 мм по стандарту BS 7346-2:1990 требовались испытания одного образца с диаметром РК 800 мм и

одного образца с наименьшим типоразмером электродвигателя (ЭД).

При испытании образцов вентиляторов такого же типоразмерного ряда по предстандарту DIN V 18232-6:1997 требовалось испытания 3-х образцов с диаметрами РК 400, 710 и 1250 мм.

При испытании образцов по НПБ требовалось испытание любого одного образца. Такой либерализм требований отечественной нормы, по-видимому, можно объяснить стремлением облегчить отечественным лабораториям подготовку к испытаниям вентиляторов за счет отказа от оснащение печами больших размеров и побудить отечественных производителей к скорейшему выпуску вентиляторов дымоудаления.

Интересующие нас требования методик следующего поколения приведены в Таблице 2. Состав методик увеличился за счет появления стандартов ИСО [10], США [11], [12] и Австралии [13], а методики Великобритании и Германии были заменены евростандартом [14]. Методика НПБ 253-98 была заменена методикой стандарта [15].

В новых зарубежных стандартах сохранилось требование допускать к огневым испытаниям образцы при протокольном подтверждении достоверности декларируемых аэродинамических характеристик [10, п. 6.8.1], [11, 5.1.4.1], [13, п. 3.5], [14, п. 6.8.1], а в отечественном документе предписывалось допускать к огневым испытаниям образцы без проверки декларируемых аэродинамических характеристик, но соответствие им проверять на испытанных образцах после их сжигания. Очевидно, что логика в данном требовании отсутствует.

Таблица 2

Как видно, спустя 10 лет мягкость отечественных требований не изменилась, а для прохождения сертификации по зарубежным методикам требовались испытания от 2-х до 5-ти образцов, большинство

из которых должны были иметь высоконагруженные РК.

3. СравнениеCравнение современных методик испытания вентиляторов на огнестойкость

Таблица 3

В таблице 3 представлены стандарты, в которые были внесены изменения, и новый стандарт [18], в котором приведена методика испытания вентилятора, работающего во время пожара с преобразователем частоты с переменной частотой вращения.

В стандартах [16], [17], [18] отсутствуют требования по подтверждению соответствия испытуемых образцов декларируемым аэродинамическим характеристикам. По-видимому, это связано с тем, что без соответствия декларируемым аэродинамическим характеристикам проходить дорогостоящие огневые испытания производителям не имеет смысла, путь на рынок все равно будет закрыт.

Не совсем так обстоит дело с документом [19]. Нелогичное требование сравнивать аэродинамические характеристики сожженных образцов с декларируемыми аэродинамическими характеристиками было отменено изменением 1. Но ничего другого взамен не было добавлено. А в РФ ситуация с проверкой аэродинамических характеристик для допуска вентиляторов на рынок в корне отличается от ситуации за рубежом. Для подачи декларации о производстве вентиляторов, соответствующих требованиям Технического регламента ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования», не требуется проведения аэродинамических испытаний вентиляторов. Стандарт по аэродинамическим испытаниям вентиляторов [20] просто не включен в Перечень стандартов, необходимых для исполнения требований ТР ТС 010/2011.

Из таблицы 3 видно, что необходимое количество испытываемых образцов в зарубежных методиках увеличилось, но никакого ужесточения требований по допуску вентиляторов на рынок в отечественном стандарте не произошло. Идет 27-й год сохранения такого положения вещей.

Для проверки того, как такой либерализм в получении разрешения на производство вентиляторов дымоудаления сказывается на рыночной ситуации, в Аэрдине провели анализ официальных данных Росаккредитации и Немецкого института строительной техники DIBT, который показал, что в РФ производством вентиляторов дымоудаления занимается в 5 раз больше фирм, чем в Германии.

Выводы

1. Для получения сертификационного разрешения для производства вентиляторов дымоудаления достаточно огневого испытания одного образца вентилятора со слабонагруженным РК и никакой проверки их аэродинамических характеристик. Такая простота получения сертификатов сильно отличается от зарубежной практики и обуславливает существование в РФ большого количества предприятий, занимающихся производством вентиляторов дымоудаления без достаточных для этого компетенций.
2. Представленную в данной работе информацию важно учитывать при выборе поставщиков вентиляторов, используемых в системах противодымной вентиляции.

Если у вас остались вопросы или требуется дополнительная информация, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте info@aerdyn.ru
Команда Аэрдин всегда рада помочь вам в решении любых задач.

Библиография

1. СНиП II-104-76 Складские здания и сооружения общего назначения, п. 2.10.
2. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование, п. 4.77.
3. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование, п. 5.11.
4. НПБ 253-98 Оборудование противодымной защиты зданий и сооружений. Вентиляторы. Метод испытания на огнестойкость.
5. Courtier, G.A.C.; Wild, J.A. “The Development of Axial Flow Fans for the Venting of Hot Fire Smoke.” Fire Technology, v. 27, August 1991, pp. 250-265.
6. BS 7346-2:1990 Components for smoke and heat control systems - Part 2: Specification for powered smoke and heat exhaust ventilators.
7. DIN 18232, Teil 6, Normentwurfs-Vorlage v. Juli 1990: Baulicher Brandschutz im Industriebau, Rauch- und Wärmeabzugsanlagen, Maschinelle Abzuge (MA) -Anforderungen an die Einzelbauteile und Eignungsnachweise.
8. DIN V 18232-6: 1997-10 Rauch - und Warmeableitung. Maschinelle Rauchabzüge. Anforderungen an die Einzelbauteile und Eiqnunosnachweise.
9. Apelt, J. Maschinelle Rauch - und Wärmeabzugsanlagen Techniken, Tendenzen und Entwicklungen. TAB, 1991, No 9, s. 697-704.
10. ISO 21927-3: 2006 Smoke and heat control systems – Specification for powered smoke and heat exhaust ventilators.
11. ANSI/ASHRAE Standard 149-2000 (RA 2005) Laboratory Methods of Testing Fans Used to Exhaust Smoke in Smoke Management Systems.
12. AMCA Publication 212-07 Certified Ratings Program. Product Rating Manual for Smoke Management Fan Performance.
13. AS 4429—1999 ((Incorporating Amendment No. 1)) Methods of test and rating requirements for smoke-spill fans.
14. EN 12101-3:2002 Smoke and heat control systems - Specification for powered smoke and heat exhaustмventilators.
15. ГОСТ Р 53302-2009 Оборудование противодымной защиты зданий и сооружений. Вентиляторы. Метод испытания на огнестойкость.
16. EN 12101-3:2015 Smoke and heat control systems - Part 3: Specification for powered smoke and heat control ventilators (Fans).
17. ISO 21927-3:2021 Smoke and heat control systems – Specification for powered smoke and heat exhaust ventilators.
18. EN 12101-6:2022 Smoke and heat control systems - Part 6: Specification for pressure differential systems – Kits
19. ГОСТ Р 53302-2009 (с изм. 1 от 9.12.2013) Оборудование противодымной защиты зданий и сооружений. Вентиляторы. Метод испытания на огнестойкость.
20. ГОСТ 10921-2017 Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний.