Правила и нормы организации системы дымоудаления

Правила и нормы организации системы
дымоудаления.
Причины возникновения пожаров::
1. Горючий материал, легко подвергающийся воспламенению.
2. Источник воспламенения, обладающий необходимой мощностью.
3. Достаточное количество кислорода.
Скорость распространения огня и то, как будет протекать пожар в дальнейшем, зависит
от ряда определенных факторов. В частности — от того, каким образом подводится
кислород и какова его концентрация в заданном помещении, от типа и химического
состава горючего материала, а также от конечной температуры горения, которая, прежде
всего, обуславливается наличием вышеперечисленных элементов.
Как правило, пожар развивается по следующему сценарию:
1.
2.
3.
4.
5.
Появляется фаза возгорания.
За ней следует фаза тления.
Происходит переход от фазы тления к фазе воспламенения.
Развивается полномасштабное возгорание.
Заканчивается все фазой остывания пожара.
Описанный процесс образует ряд продуктов сгорания, тепловой энергии и дыма. Данные
элементы обладают свойством скапливаться под крышей здания, после чего
распространяются в самых разных направлениях.
Основная цель, которую преследует использование противодымной вентиляции, состоит
в том, чтобы целиком и полностью вывести из заданного помещения продукты сгорания,
которые образуются в процессе пожара. В зависимости от типа и свойств очага
возгорания, продукты сгорания могут обладать совершенно разной степенью токсичности.
Как правило, самые крупные объемы дыма заполняют площадь пожара буквально
за считанные минуты. Самыми первыми распространяются газообразные продукты
сгорания. Эти вещества стремительно поднимаются к потолку помещения, где образуют
так называемую газообразную «подушку», которая некоторое время не смешивается
с холодным воздухом, находящимся внизу. При пожарах большей силы и очага действия
верхний слой распространяется уже по площади всего помещения.
Определение тепловой нагрузки, которой подвергается конструкция здания во время
пожара, будет приведено в дальнейшем, исходя из частей 1 и 2 единого европейского
стандарта DIN 18230. Таким образом, тепловая нагрузка при пожаре, измеряемая в кВт*ч /
кг и обозначаемая буквой q, равняется частному от деления количества теплоты, которая
выделяется всеми горючими материалами на территории протекания пожара,
на расчетную площадь A данной территории, выраженную в квадратных метрах.
При оценке возгораемости стоит брать в расчет абсолютно все горючие материалы,
включая производственные, строительные и складские, а также упаковку и отделку этих
материалов. Более точные данные, которыми можно пользоваться при расчете, приведены
в вышеназванном едином европейском стандарте DIN 18230. Данный стандарт
и уравнения, которые в нем содержатся, предназначены для правильного определения
необходимой огнестойкости строительных элементов.
Обычно противодымная вентиляция используется только в целях оборудования
определенной части помещения, а вовсе не на всей территории, которую потенциально
может охватить пожар. В связи с этим, в случае определения параметров противодымной
вентиляции расчётная площадь, обозначаемая переменной А зоны пожара, далеко
не всегда будет совпадать с площадью зоны возгорания данного здания.
Как показывает практика, в процессе проектирования системы дымоудаления следует
учитывать только некоторые помещения, фактическая площадь которых меньше, чем зона
возможного возгорания, определённая в результате строительных расчетов. Таким
образом, каждая отдельная зона возгорания должна быть подвергнута отдельному
количественному и качественному исследованию.
Минимальное значение тепловой нагрузки, которое обычно принимается в расчетах
при пожаре, равняется 25 кВт*ч / кг. При расчете противодымной вентиляции
используется специальный коэффициент выгорания Mi. Данный коэффициент учитывает
такие особенности горючих материалов, как их вид, форма и структура. Значение
коэффициента выгорания Mi колеблется в диапазоне от 0,2 до 1,7, в зависимости
от исходной теплоты сгорания и плотности укладки материала. С точными значениями
приведенных выше величин можно ознакомиться в первом приложении к единому
европейскому стандарту DIN 18230.
При использовании системы вентиляции с естественным побуждением размеры будущих
отверстий подбираются исходя из количества тепловой нагрузки, которая ожидается
в данном помещении. Подобная зависимость, как правило, берется в расчет
и при установлении необходимой кратности воздухообмена в системах дымоудаления
с побуждением искусственного типа. В итоге, если есть необходимость определить
кратность воздухообмена, то брать в расчет тепловую нагрузку следует обязательно.
В тех помещениях, где возможно потенциальное возгорание материалов
с дымообразованием повышенной силы, необходимо повысить степень кратности
воздухообмена. К объектам такого типа можно отнести резину, пластмассу, различные
смолы и так далее.
При расчетах необходимой кратности исходят из того, что концентрация продуктов
сгорания газообразного типа (ki2) должна снизиться до 25% спустя пятнадцать минут
после запуска установки противодымной вентиляции. Именно такое количество времени
было выбрано потому, что 15 минут вполне хватает, чтобы осуществить эвакуацию
персонала и приступить к активному тушению пожара. Также нелишним будет учитывать
скорость распространения дыма, потому что дым существенно затрудняет видимость
внутри здания.
Возникает вопрос, какие показатели температур стоит использовать при расчете
показателей вентиляции. Дело в том, что практически невозможно выявить связь между
степенью тепловой нагрузки и температурой в горящем здании, потому что существует
огромное количество действующих при пожаре факторов. Но вполне можно установить
закономерность в соотношении между тепловой нагрузкой и продолжительностью самого
пожара, которую можно определить при помощи стандарта DIN 18230. Чтобы рассчитать
эквивалентную продолжительность пожара, обозначающуюся tä и выражающуюся
в минутах, нужно знать коэффициенты w (который учитывает в себе условия вентиляции)
и c (который учитывает в себе влияние поглощения теплоты стенами):
tä = c*qr*w.
При вычислении параметров противодымной вентиляции с побуждением искусственного
типа можно использовать значение w от 2,2 до 3,2. Точное значение зависит от ряда
особенностей противодымной вентиляции, интенсивности, с которой удаляются продукты
сгорания, а также от кратности воздухообмена. Рекомендуемое значение коэффициента c
находится в диапазоне от 0,15 до 0,25 мин*м² / (кВт*ч). Стоит отметить, что наибольшее
значение коэффициента c равнозначно максимальной теплоте, поглощаемой стенами.
В случае, если в процессе пожара стены перестают поглощать тепло, то допускается
использование нижней величины диапазона значений коэффициента c.
Результаты исследований тепловых нагрузок, а также особенностей строения зданий
показывают, что средняя продолжительность пожара колеблется в диапазоне от 20 и до 55
минут для большей части построек. Таким образом, при расчетах значение температуры
дымовых газов при пожаре будет составлять приблизительно 750-950 градусов
по Цельсию. В том случае, если в горящем здании будут использоваться системы
противодымной вентиляции, общая температура в помещениях будет значительно ниже.
При этом средняя температура в непосредственной зоне горения ™ вычисляется
по формуле, в состав которой входит показатель кратности теплообмена.
Системы дымоудаления рассчитываются исключительно в соответствии с определенными
стандартами и законами, которые действуют в данный момент. В связи с этим процесс
установки требует обязательного взаимодействия проектировщика с соответствующими
органами, которые занимаются строительным надзором.