Импульсная система дымоудаления
Помимо классической системы удаления дыма из помещений, основанной на использовании воздуховодов, существует импульсная, или струйная, система дымоудаления. Основное ее отличие от классической системы дымоудаления, заключающееся в отсутствии воздуховодов, означает, что продукты горения перемещаются от очага пожара к дымоприемным отверстиям вытяжных шахт за счет сообщения дополнительного импульса подпотолочному слою дымовых газов.
Подпотолочный же слой дымовых газов перемещается посредством струйных вентиляторов. При этом применяются как осевые, так и радиальные вентиляторы. Импульсные системы дымоудаления устраиваются на таких объектах Великобритании, Германии, Португалии, Кореи, Китая, как тоннели, автостоянки, метрополитен.
В этих странах существует нормативная база, регламентирующая применение импульсной противодымной вентиляции. Например, британский «Свод функциональных рекомендаций и методов расчета систем дымоудаления из зданий закрытых автостоянок» требует, чтобы воздухообмен в здании автостоянки был как минимум десятикратным в час, чтобы производительность вытяжных вентиляторов была рассчитана из условия возникновения пожара с мощностью тепловыделения 4 мегаватта при оснащении помещения спринклерной системой пожаротушения или 8 мегаватт без спринклерной системы пожаротушения.
Расположение струйных вентиляторов должно быть таким, чтобы обеспечить ограничение растекания подпотолочной струи в пределах 10 метров от всех возможных очагов возгорания в направлении, противоположном возникшему воздушному потоку. Оно должно учитывать наличие балок и их влияние на перемещаемый подпотолочный слой дымовых газов.
Основные функции проектируемой системы должны выполняться даже после выхода из строя импульсного вентилятора в результате огневого воздействия. А площадь приточных отверстий должна быть достаточной для предотвращения циркуляции дыма внутри помещения автостоянки вследствие высокой скорости приточного воздуха. При этом максимальная скорость воздуха не должна превышать 2 метров в секунду.
Однако научно-обоснованные требования, предъявляемые к эксплуатационным параметрам струйных вентиляторов и целесообразности их размещения в помещениях автостоянок, как в нормативной литературе, так и в доступных литературных источниках, отсутствуют. Кроме того, на работу импульсной противодымной вентиляции могут влиять диаметр и скорость струи на выбросном патрубке струйного вентилятора, количество, тяга и производительность вентиляторов, геометрические параметры помещения, мощность тепловыделения при пожаре, дымообразующая способность пожарной нагрузки, размеры вытяжных отверстий и производительность вытяжных вентиляторов.
Российскими специалистами в области пожарной безопасности в строительстве с помощью программного комплекса FDS было проведено несколько серий численных экспериментов по исследованию влияния различных факторов на эффективность работы таких систем. При введении исходных данных площадь помещения автостоянки принималась равной 3 тысячам квадратных метров, высота 3 метрам, мощность тепловыделения очага пожара 4 мегаваттам, количество струйных вентиляторов 12 штукам.
Внутри моделируемого помещения было равномерно задано 125 контрольных точек, в которых фиксировали опасные факторы пожара. Это потеря видимости, повышенная температура, пониженное содержание кислорода, предельно допустимое содержание моноксида и диоксида углерода, по 25 контрольных точек на каждый из факторов. Контрольные точки располагались на уровне 1,7 метра от пола помещения. Эффективность работы импульсной противодымной вентиляции оценивалась количеством контрольных точек, в которых опасные факторы пожара достигли предельно допустимых значений.
В итоге система импульсной противодымной вентиляции показала более высокую эффективность по сравнению с классической системой дымоудаления. Однако для обеспечения этой эффективности следует обеспечивать достаточно высокие расходы удаляемых продуктов горения, 80 тысяч кубометров в час при импульсной системе против 50 тысяч при классической системе дымоудаления.
Тем не менее системы струйной вентиляции позволяют получить ряд преимуществ по сравнению с системой дымоудаления и вентиляции, оснащенной воздуховодами. Это и уменьшение высоты помещения автостоянки вследствие отсутствия воздуховодов большого сечения, и отсутствие необходимости в мероприятиях, обеспечивающих нераспространение пожара и продуктов горения из помещения автостоянки в другие помещения по системам воздуховодов общеобменной и противодымной вентиляции. Экономическая оценка струйной вентиляции закрытых автостоянок показывает, что по стоимости струйная система соизмерима с классической системой дымоудаления, а в ряде случаев оказывается дешевле ее на 25-75 процентов.
Всеволод САВЕЛЬЕВ
Подпотолочный же слой дымовых газов перемещается посредством струйных вентиляторов. При этом применяются как осевые, так и радиальные вентиляторы. Импульсные системы дымоудаления устраиваются на таких объектах Великобритании, Германии, Португалии, Кореи, Китая, как тоннели, автостоянки, метрополитен.
В этих странах существует нормативная база, регламентирующая применение импульсной противодымной вентиляции. Например, британский «Свод функциональных рекомендаций и методов расчета систем дымоудаления из зданий закрытых автостоянок» требует, чтобы воздухообмен в здании автостоянки был как минимум десятикратным в час, чтобы производительность вытяжных вентиляторов была рассчитана из условия возникновения пожара с мощностью тепловыделения 4 мегаватта при оснащении помещения спринклерной системой пожаротушения или 8 мегаватт без спринклерной системы пожаротушения.
Расположение струйных вентиляторов должно быть таким, чтобы обеспечить ограничение растекания подпотолочной струи в пределах 10 метров от всех возможных очагов возгорания в направлении, противоположном возникшему воздушному потоку. Оно должно учитывать наличие балок и их влияние на перемещаемый подпотолочный слой дымовых газов.
Основные функции проектируемой системы должны выполняться даже после выхода из строя импульсного вентилятора в результате огневого воздействия. А площадь приточных отверстий должна быть достаточной для предотвращения циркуляции дыма внутри помещения автостоянки вследствие высокой скорости приточного воздуха. При этом максимальная скорость воздуха не должна превышать 2 метров в секунду.
Однако научно-обоснованные требования, предъявляемые к эксплуатационным параметрам струйных вентиляторов и целесообразности их размещения в помещениях автостоянок, как в нормативной литературе, так и в доступных литературных источниках, отсутствуют. Кроме того, на работу импульсной противодымной вентиляции могут влиять диаметр и скорость струи на выбросном патрубке струйного вентилятора, количество, тяга и производительность вентиляторов, геометрические параметры помещения, мощность тепловыделения при пожаре, дымообразующая способность пожарной нагрузки, размеры вытяжных отверстий и производительность вытяжных вентиляторов.
Российскими специалистами в области пожарной безопасности в строительстве с помощью программного комплекса FDS было проведено несколько серий численных экспериментов по исследованию влияния различных факторов на эффективность работы таких систем. При введении исходных данных площадь помещения автостоянки принималась равной 3 тысячам квадратных метров, высота 3 метрам, мощность тепловыделения очага пожара 4 мегаваттам, количество струйных вентиляторов 12 штукам.
Внутри моделируемого помещения было равномерно задано 125 контрольных точек, в которых фиксировали опасные факторы пожара. Это потеря видимости, повышенная температура, пониженное содержание кислорода, предельно допустимое содержание моноксида и диоксида углерода, по 25 контрольных точек на каждый из факторов. Контрольные точки располагались на уровне 1,7 метра от пола помещения. Эффективность работы импульсной противодымной вентиляции оценивалась количеством контрольных точек, в которых опасные факторы пожара достигли предельно допустимых значений.
В итоге система импульсной противодымной вентиляции показала более высокую эффективность по сравнению с классической системой дымоудаления. Однако для обеспечения этой эффективности следует обеспечивать достаточно высокие расходы удаляемых продуктов горения, 80 тысяч кубометров в час при импульсной системе против 50 тысяч при классической системе дымоудаления.
Тем не менее системы струйной вентиляции позволяют получить ряд преимуществ по сравнению с системой дымоудаления и вентиляции, оснащенной воздуховодами. Это и уменьшение высоты помещения автостоянки вследствие отсутствия воздуховодов большого сечения, и отсутствие необходимости в мероприятиях, обеспечивающих нераспространение пожара и продуктов горения из помещения автостоянки в другие помещения по системам воздуховодов общеобменной и противодымной вентиляции. Экономическая оценка струйной вентиляции закрытых автостоянок показывает, что по стоимости струйная система соизмерима с классической системой дымоудаления, а в ряде случаев оказывается дешевле ее на 25-75 процентов.
Всеволод САВЕЛЬЕВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 08 за 2010 год в рубрике инж. электр.
