Приложение 7

Расход воздуха на удаление дыма из коридоров и холлов на этаже пожара

1. Расход воздуха на удаление дыма (расход дыма), кгс/ч, следует рассчитывать по формулам:

для жилых зданий: G_дм = 3420 × В × n × Н_дв^1.5 (1)

для общественных, административно-бытовых и производственных зданий:

G_дм = 4300 × В × n × Н_дв^1.5 × К_дв (2)

где: В - ширина большей створки дверей "5" по рис. 1;

n - коэффициент, зависящий от общей ширины больших створок дверей из коридора на одну или несколько незадымляемых лестничных клеток 2-го типа:

для жилых зданий при	В = 0.6	0.9	1.2	1.8	2.4
	n = 1.0	0.82	0.7	0.51	0.41
для других зданий	n = 1.05	0.91	0.8	0.62	0.5

Н_дв - высота двери, м, при Н_дв < 2 м принимать Н_дв = 2 м;

при Н_дв > 2.5 принимать = 2.5 м;

К_дв - коэффициент относительной полноты и продолжительности открывания дверей равный 1.0 - при эвакуации 25 и более человек и 0.8 при эвакуации менее 25 человек через дверь.

2. Потери давления в открытом дымовом клапане, Па, определяются по формуле:

DР₁ = K_т × (z₁ + z₂) × (V × r)²/2r, (3)

где: К_т - поправочный коэффициент для местных сопротивлений, являющийся отношением плотности газа к плотности стандартного воздуха 1.2 кг/м³; для дыма К_т следует увеличить на загрязненность 1.3 × 0.61/1.2 = 0.66, при температуре газа 300°С;

z₁ - коэффициент сопротивления входа в дымовой клапан и далее в шахту с коленом 90° рекомендуется принимать 2.2, при колене 45° - z₁ принимать 1.32;

z₂ - коэффициент сопротивления присоединения клапана к шахте или ответвлению принимается по справочнику [3]; при непосредственном присоединении через переход для клапанов фирмы ВИНГС или КПДШ Одесского завода (см. приложения 1-5) z₂ = 0.3, для клапанов КДП-5 z₂ = 0.2

V × r - массовая скорость дыма в клапане, кг/(с×м²);

r - плотность дыма 6/9.81 = 0.61 кг/м³, где 6 - Н/м³ -удельный вес дыма по СНиП, при температуре 300°С.

3. Сопротивление трению в ответвлении к дымовому клапану, Па,

DР₂ = К_тр × Н × К_с × l, (4)

где: К_тр - при температуре дыма 300°С принимать 9.6; Н - потери давления на трение, кгс/м², в стальных воздуховодах или шахтах, по справочнику [3] или по приложению 6 по скоростному давлению воздуха, Па, для температуры 20°С;

К_с - коэффициент для воздуховодов и шахт, если они выполнены из следующих материалов: бетона - 1.7, кирпича - 2.1, штукатурки по стальной сетке - 2.7; более точные данные имеются в табл. 12.14 справочника [3];

l - длина воздуховода, м.

Примечание. В приложении 6 приведены величины Н для наиболее часто встречающихся шахт и воздуховодов поперечным сечением 0.25; 0.35; 0.5 и 0.7 м².

4. Плотность газов в устье (верхнем конце) дымовой шахты, кг/м³:

r_у = 0.61+0.3 (N-1) × G_к.2/G_дм (5)

где: N - номер верхнего этажа здания;

G_к.2 - расход воздуха через неплотности закрытого дымового клапана на 2-м этаже здания, кгс/с; для клапана фирмы "ВИНГС" по формуле

G_к.2 = 0.005 × (П × DР₂)^0.5; (6)

для любых дымовых клапанов, согласно СНиП не более:

G_к.2 = 0.0112 × (А × DР₂)^0.5; (7)

П - периметр притвора клапана, м;

DР₂ - разность давлений, Па, по обе стороны закрытого клапана по расчету участка сети дымоудаления;

А - площадь створок клапана, м²;

G_дм - расход дыма по формуле (1) или (2), пересчитанный в кгс/с.

5. Расход газов в устье дымовой шахты, кгс/с:

G_у = 0.81 × G_дм × r_у/(1 - 0.83 × r_у). (8)

где: G_дм, r_у - как для формулы (5).

6. Определив расход газов в устье шахты по формуле (8) и задавшись массовой скоростью газов не более 15 кг/(с×м²) находят поперечное сечение шахты и по формуле (9) - коэффициент ее сопротивления:

z_у = 9.6 × Н_ш × К_с × l/h_д.у + 0.3 × K_т × (N - 1), (9)

где: Н_ш - потери давления на трение, кгс/м², в стальных воздуховодах при температуре 20°С по п. 3;

К_с - коэффициент увеличения потерь давления в шахте, если она выполнена из строительных материалов по п. 3;

l - длина шахты, м;

h_д.у - динамическое давление, Па, в устье шахты;

К_т = 0.75 - для учета снижения температуры газов в устье шахты за счет теплопередачи;

N - число этажей здания.

7. Потери давления, Па, в устье дымовой шахты:

DР_ш = 0.5 × (h_д.1 + h_д._y) × z_у + DP₁ + DР₂, (10)

где: h_д.1, h_д._y - динамические давление на первом участке и в устье шахты, Па;

z_у - коэффициент сопротивления шахты по формуле (9);

DР₁ - потери давления в дымовом клапане по п. 2, Па;

DР₂ - потери давления в ответвлении от дымовой шахты, Па,

8. Подсосы воздуха через неплотности дымовой шахты G_п, кгс/с, в зависимости от ее сопротивления рассчитываются по давлению в устье (или у вентилятора); учитываются и подсосы через неплотно закрытые или поврежденные дымовые клапаны по формуле:

G_п = G_п.с × П_с × l_с + G_пл × l_пл + 0.1 × (G_у - G_дм), (11)

где G_п.с - удельный подсос воздуха через неплотности шахты и воздуховодов из стальных листов, соединенных сплошным плотным сварным швом или из монолитного бетона или из бетонных труб, при наличии не более 3-х стыков на этаж; G_п.с рекомендуется принимать по табл. 1 по классу П;

G_пл - удельный подсос воздуха через неплотности шахт из плит или кирпича и других материалов (оштукатуренных) - рекомендуется принимать по табл. 1, по классу Н;

П_с, П_пл - периметр, м, внутреннего поперечного сечения шахт и воздуховодов;

l_с, l_пл - длина шахт и воздуховодов;

G_у, G_дм - расход газов, кгс/с, в устье шахты и в дымовом клапане.

Таблица 1

Класс воздуховода	Отрицательное статическое давление в месте присоединения воздуховодов к вентилятору, Па
	200	400	600	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000	2200
	Удельный расход воздуха, G_{п уд} × 10³кгс/(с×м²) внутренней поверхности воздуховода*
П	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2	1.3	1.5	1.6	1.8	1.9	2.0
Н	1.2	1.9	2.5	3.1	3.6	4.0	4.5	4.8	5.4	5.7	6.0

___________

* для прямоугольных воздуховодов следует вводить коэффициент 1.1.

9. Общий расход воздуха на дымоудаление, рассчитанный по формулам (8) и (11), составляет, кгс/ч:

G_дм = 3600 × (G_y + G_п), (12)

Пример. Рассчитать удаление дыма из коридора 17-ти этажного жилого дома, высотой 17 × 2.8 = 33.6 м. Длина коридора 30 м. К коридору примыкает одна лестничная клетка 2-го незадымляемого типа. Большая створка двери для выхода на лестничную клетку имеет ширину 0.6 м и высоту 2.0 м. (дверь 5 по рис. 1).

Решение.

а) По формуле (1) определяем расход воздуха на дымоудаление, при ширине двери 5 рис. 1 равной 0.6 м, высоте 2 м, при n = 1.0;

G_дм =- 3420 × 0.6 × 1 × 2^1.5 = 5800 кгс/ч или 1.81 кгс/с.

б) Проектируем дымовую шахту поперечным сечонием 0.25 м². Массовая скорость в сечении шахты на 1-м участке равна:

V × r = 1.61/0.25 = 6.44 кг/(с×м²)

при рекомендуемой массовой скорости 7-10 кг/(с×м²).

Скоростное давление:

Р = 6.44²/(2 × 0.61) = 34 Па.

в) К установке принимаем дымовой клапан площадью 0.2 м². Массовая скорость в клапане равна:

V × r = 1.61/0.2 = 8.05 кг/(с×м²)

и скоростное давление: Р = 53.1 Па.

Потери давления в клапане по формуле (3) равны:

P₁ = 0.66 × (1.32 + 0.2) × 53.1 = 53.3 Па.

г) Потери давления на 1-ом участке из бетона К_с = 1.7 и высоте этажа 2.8 м, по формуле (4):

DР₂ = 9.6 × 0.1 × 1.7 × 2.8 = 5 Па,

а с учетом потерь в клапане 5 + 53.3 = 58 Па.

д) Расход воздуха через неплотности дымового клапана на 2-м этаже во формуле (7) равен:

G_к.2 = 0.0112 × (0.2 × 58)^0.5 = 0.038 кгс/с.

е) Плотность смеси газов в устье шахты по формуле (5):

r_у = 0.61 + 0.3 × (17 - 1) × 0.038/1.61 = 0.72 кг/м³.

ж) Расход газов в устье шахты по формуле (8):

G_у = 0.81 × 1.61 × 0.72/(1 - 0.83 × 0.72) = 2.33 кгс/с или 8400 кгс/ч

и) Массовая скорость газов в устье шахты равна:

V × r = 2.33/0.25 = 9.32 кг/(с×м²) и

скоростное давление:

Р = 9.32²/1.44 = 60.3 Па.

Коэффициент сопротивления шахты со 2-го участка до устья по формуле (9):

z_у = 9.6 × 0.1 × 1.7 × 2.8 × 16/60.3 + 0.3 × 0.75 × 16 = 4.8.

к) Потери давления в дымовой шахте по формуле (10):

Р_у = 0.5 × (34 + 60.3) × 4.8 + 58 = 284 Па.

л) Подсосы воздуха через неплотности шахты по п. 8:

G_п = 0.0015 × 1.1 × 2 × 17 × 2.8 + 0.1 × (2.32 - 1.61) = 0.229 кгс/с

и общий расход газов в устье шахты по формуле (12) кгс/с:

G_дм = 2.33 + 0.229 = 2.559 или 9210 кгс/ч.

Приложение 7

Расход воздуха на удаление дыма из коридоров и холлов на этаже пожара

Таблица 1

Полное оглавление