воздуховода Gyд · 103, кг/(с · м2)
Класс воздуховода |
Отрицательное статическое давление в месте присоединения воздуховода к вентилятору, Па |
||||||||||
|
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
2000 |
2200 |
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 |
1.14. Общий расход газов до вентилятора, кг/с
1.15. Потери давления в сети до вентилятора Рв, Па, с учетом подсасываемого воздуха через неплотности воздуховодов определяются по формуле
1.16. Плотность смеси воздуха и газов перед вентилятором, кг/м3, рассчитывается по формуле
а температура смеси газов Т = (353 - 273 rсум) / rсум.
1.17. Рекомендуется применять вентилятор с положением кожуха 270° и отдельно стоящую выхлопную трубу. При наличии избыточного давления вентилятора против требуемого по расчету рекомендуется установка конфузора на выхлопной трубе. Из поддона выхлопной трубы предусматривается отвод конденсирующейся влаги, и влаги, попадающей при дождях. Зонт над выхлопной трубой не устраивается.
1.18. Потери давления в выхлопной трубе Рвых рассчитываются по п. 1.5 и суммируются с потерями на всасывании, Па, для определения общих потерь давления в сети
1.19. Определяется естественное давление газов при общей высоте шахты Нш и выхлопной трубы Нвых, Па
где rд - плотность дымовых газов, при удалении из коридоров принимать 0,61 кг/м3;
rсум - плотность дымовых газов, удаляемых из здания, кг/м3;
gн - удельный вес наружного воздуха в теплый период года по параметрам Б, Н/м3, рассчитывается по формуле gн = 3463 / (273 + tн); здесь tн - температура наружного воздуха.
1.20. Потери давления в сети дымоудаления с учетом естественного давления газов, Па, определяются по формуле
где Рсум - по п.1.18, Рес - по п.1,19.
1.21. Вентилятор для удаления газов выбирается по условным потерям давления Руc, Па, приведенным к плотности стандартного воздуха, и по суммарному расходу дымовых газов Lв, м3/ч, на выходе из вентилятора. Рус и Lв определяются по формулам:
По окончании расчета следует уточнить требуемое давление вентилятора для удаления дыма при возникновении пожара на верхнем этаже здания без учета естественного давления.
1.22. Для производственных, общественных и административно-бытовых зданий дымовые шахты и воздуховоды следует, как правило, выполнять класса «П» (плотные) из стальных листов на сварке сплошным швом; дымовые шахты допускается выполнять из строительных материалов, плотность их должна быть не ниже класса «Н» (нормальные) по СНиП 2.04.05-91*.
1.23. Для удаления дыма следует предусматривать установку радиальных вентиляторов, включая радиальные крышные вентиляторы. Выброс дыма в атмосферу необходимо выполнять через трубы без зонтов на высоте не менее 2 м от кровли из горючих и трудногорючих материалов.
Допускается выброс дыма на меньшей высоте с защитой кровли негорючими материалами на расстоянии не менее 2 м от края выбросного отверстия. Перед вентилятором, как правило, следует предусматривать установку обратных клапанов.
1.24. Вентиляторы систем вытяжной противодымной вентиляции следует размещать в отдельных помещениях от других систем.
Ограждающие конструкции помещения должны иметь противопожарные перегородки с пределом огнестойкости 0,75 ч.
Допускается размещение вентиляторов вытяжных противодымных систем на кровле и снаружи здания, кроме районов с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б). Вентиляторы, установленные снаружи, должны быть защищены от посторонних лиц сетчатыми ограждениями.
Пример 1. Рассчитать противодымную защиту коридоров 17- этажного жилого дома в г. Иванове.
Исходные данные:
Температура наружного воздуха в теплый период года 27 °С (параметры Б). Дверь для выхода на лестничную клетку имеет ширину 0,9 м, высоту 2,2 м. Высота этажа 2,8 м, шахта дымоудаления выполнена из бетона.
Решение:
1. Определяем расход дыма по формуле (1)
Gд = 0,95 · 0,9 · 2,21,5 = 2,79 кг/с = 10044 кг/ч.
2. Принимаем дымовой клапан КДМ-2 (прил. 2) размером 800х500 мм с проходным сечением 0,35 м2 и шахту размером 800х500 мм. Массовая скорость дыма в клапане на 1-м участке (клапан открыт) Vr = 2,79/0,35 = 8,0 кг/(с·м2) и в шахте
Vr = 2,79 / 0,4 = 6,98 кг/(с·м2).
3. Определяем потери давления в дымовом клапане на 1-м этаже по формуле (3)
P1 = 2,5 · 8,02/ (2 · 0,61)=131 Па,
где x1 + x2 = 2,5.
4. Потери давления на трение на 1-м участке шахты из бетона при Кc = 1,7 и скоростном давлении hд1 = 6,982 / (2 · 0,61) = 40 Па рассчитаны по табл. 1 и формуле (4)
P2 = 10,8 · 0,1 · 1,7 · 2,8 = 5,2 Па,
где Sx = 0.
5. Определяем подсос воздуха через неплотности закрытого дымового клапана на 2-м этаже здания по формуле (5) при отрицательном давлении
P1 + P2 = 131 + 5,2 = 136,2 Па;
Gk1 = 0,0112 (0,35 · 136,2)0,5 = 0,077 кг/с.
6. Количество газов в устье дымовой шахты определяем по расходу дыма при равномерном подсосе воздуха через 16 закрытых дымовых клапанов в первом приближении по формуле (6)
Gy1 = 2,79 + 0,077 · 16 = 4,02 кг/с.
7. Потери давления в дымовой шахте. Па, при расходе газов в устье шахты Gy1 кг/с, определяем при среднем скоростном давлении в шахте по формуле (7)
Pyl = 10,8 · 0,13 · 1,7 · 2,8 · 16 + 0,1 · 16 · 55 + 131 + 5,2 = 330 Па,
где Rтр = 0,13 кгс/м2 по табл. 1 при скоростном давлении 55 Па;
Кс = 1,7 по п.1.5;
hд.ср = (hд.1 + hд.у) ·0,5 = (40 + 70) · 0,5 = 55 Па;
hд.1 = (2,79 / 0,4)2 / (2 · 0,61) = 40 Па на 1-м участке;
hд.у = (4,02 / 0,4)2/ (2 · rу) = (10,05)2/ (2 · 0,72) = 70 Па в устье шахты;
rу = 4,02 / [2,79 / 0,61 + (4,02 - 2,79) / 1,2] = 0,72 кг/м3;
Р1 = 131 Па;
Р2 = 5,2 Па.
8. Подсос воздуха через закрытый дымовой клапан на 17-м этаже при Ру1 = 330 Па определяем по формуле (8)
Gk2 = 0,0112 (0,35 · 330)0,5 = 0,12 кг/с.
9. Подсос воздуха в шахту через 16 закрытых клапанов и дыма через открытый клапан на 1-м этаже (Gд = 2,79 кг/с) определяем по формуле (9) (второе приближение принимается за окончательный результат)
Gy2 = (0,077 + 0,12) · 0,5 · 16 + 2,79 = 4,37 кг/с.
10. Для присоединения шахты к вентилятору принят воздуховод сечением 600х600 мм, длиной 7 м с двумя отводами. При этом потери давления составляют:
Рвс = 10,8 · 0,25 · 7 + 0,5 · 2 · 102 = 121 Па
при скоростном давлении в воздуховоде (4,37 / 0,36)2/ (2 · 0,72) = 102 Па и Rтр = 0,25 кгс/м2.
11. Определяем потери давления системы на всасывании по формуле (10)
Ру2 = 330 + 121 = 451 Па.
12. Определяем подсосы воздуха через неплотности всасывающей части сети при разрежении перед вентилятором 451 Па по формуле (11)
Gп = 1,1(0,0021 · 2,6 · 2,8 · 16 + 0,00065 · 2,4 · 7) = 0,282 кг/с,
где 0,0021 кг/(с·м2) - по табл. 2 для шахты из бетона;
0,00065 кг/(с·м2) - по табл. 2 для стального воздуховода.
13. Общий расход смеси воздуха и дыма перед вентилятором по формуле (12)
Gсум = 4,37 + 0,282 = 4,65 кг/с.
14. Потери давления на всасывании с учетом подсоса воздуха через неплотности воздуховодов определяем по формуле (13)
Рв = 451 · [1 + (4,65 / 4,02)2 ] · 0,5 = 527 Па.
15. Плотность газов перед вентилятором рассчитываем по формуле (14)
rсум = 4,65 / [2,79 / 0,61 + (4,65 - 2,79) / 1,2] = 0,76 кг/м3.
Температура газов перед вентилятором по п. 1.16 равна:
Т = (353 - 273 · 0,76) / 0,76 = 192 °С.
16. Для удаления газов наружу принимается радиальный вентилятор с положением кожуха 270°, соединенный диффузором с дымовой трубой длиной 5 м диаметром 710 мм (сечением 0,4 м2). Массовая скорость выхлопа газов через дымовую трубу Vr = 4,65 / 0,4 = 11,63 кг/(с·м2) и скоростное давление составит 11,632 / (2 · 0,76) = 89 Па.
Потери давления на выхлопе по формуле (4) равны:
Рвых = 10,8 · 0,18 · 5 + 2,0 · 89 = 188 Па.
17. Суммарные потери давления в сети по формуле (15) равны:
Рсум = 527 + 188 = 715 Па.
18. Естественное давление газов при высоте дымовой шахты 45 м и трубы 5 м при удельном весе наружного воздуха в теплый период года gн = 3463 / (273 + 27) = 11,54 Н/м3 и плотности удаляемого газа 0,76 кг/м3 определяем по формуле (16)
Рес = 45 [11,54 - (0,76 + 0,61) · 4,95] + 5 (11,54 - 0,76 · 9,81) = 234 Па.
19. Потери давления в системе с учетом естественного давления газов определяем по формуле (17)
Рвен = 715 - 234 = 481 Па.
20. Напор вентилятора по условным потерям давления определяем по формуле (18)
Русл = 1,2 · 481 / 0,76 = 760 Па.
21. Производительность вентилятора по формуле (19) равна:
Lв = 3600 · 4,65 / 0,76= 22026 м3/ч.
Пример 2. Рассчитать противодымную защиту коридоров 20-этажного общественного здания в Москве.
Исходные данные:
Коридор длиной 30 м с двумя входами на лестничные клетки через двери высотой 2,2 м шириной 0,9 м. Высота этажа 3,6 м. Расчетная температура наружного воздуха в теплый период года 28,5 °С (параметры Б).
Решение:
1. Определяем расход дыма при пожаре по формуле (2) при одной открытой двери на лестничную клетку, считая, что выход из второй двери невозможен по условиям пожара. Коэффициент Кд = 1,0
Gд = 1,2 · 0,9 · 2,21,5 · 1,0 = 3,52 кг/с.
2. К установке на каждом этаже коридора под потолком принимаем дымовой клапан КПК-1 (прил. 3) размером 800х500 мм с проходным сечением 0,4 м2 и дымовую шахту из листовой стали 800х600 мм (dэкв = 685 мм).
Массовая скорость дыма в клапане на 1-м участке (клапан открыт) равна:
Vr = 3,52 / 0,4 - 8,8 кг/(с·м2),
массовая скорость дыма в шахте Vr = 3,52 / 0,48 = 7,33 кг/(с·м2).
3. Определяем потери давления в дымовом клапане на 1-м этаже по формуле (3)
P1 = 2,5 · 8,82/ (2 · 0,61) = 158,7 Па,
где x1 + x2 = 2,5.
4. Потери на трение на 1-м участке шахты из листовой стали при Кc = 1,0 и скоростном давлении hд1 = 7,332/ (2 · 0,61) = 44 Па рассчитаны по табл. 1 и формуле (4)
P2 = 10,8 · 0,1 · 1,0 · 3,6 =3,9 Па,
где Sx = 0.
5. Определяем подсос воздуха через неплотности закрытого дымового клапана на 2-м этаже здания по формуле (5) при отрицательном давлении
Р1 + Р2 = 158,7 + 3,9 = 162,6 Па;
Gk1 = 0,0112 (0,4 · 162,6)0,5 = 0,091 кг/с.
6. Расход газов в устье дымовой шахты в первом приближении определяем по расходу дыма и при равномерном подсосе воздуха через 19 закрытых дымовых клапанов по формуле (6)
Gy1 = 3,52 + 0,091 (20 - 1) = 5,25 кг/с.
7. Потери давления в дымовой шахте, Па, при расходе газов в устье шахты Gy1 кг/с, определяем при среднем скоростном давлении в шахте по формуле (7)
Ру1 = 10,8 · 0,15 · 1,0 · 3,6 · 19 + 0,1 · 19 · 63 + 162,6 = 393 Па,
где Rтр = 0,15 кгс/м2 по табл. 1 при скоростном давлении 63 Па;
Кс = 1,0 по п.1,5;
hд.ср = (hд.1 + hд.у ) · 0,5 = (44 + 82) · 0,5= 63 Па;
hд.1 = 44 Па;
hд.у = (5,25 / 0,48)2 / (2 rу ) = 10,942 / (2·0,73) = 82 Па;
rу = 5,25 / [ 3,52 / 0,61 + (5,25 - 3,52) / 1,2] = 0,73 кг/м3;
Р1 + Р2 = 162,6 Па.
8. Подсос воздуха через закрытый дымовой клапан на 20-м этаже при Ру1 = 393 Па определяем по формуле (8)
Gk2 = 0,0112 (0,4 · 393)0,5 = 0,14 кг/с.
9. Подсос воздуха в шахту через 19 закрытых клапанов и дыма через открытый клапан на 1-м этаже Gд = 3,52 кг/с определяем по формуле (9)
Gy2 = (0,091 + 0,14) · 0,5 · (20 - 1) + 3,52 =5,71 кг/с.
10. Для присоединения шахты к вентилятору принят воздуховод диаметром 800 мм, длиной 5 м с одним отводом под 90°. При этом потери давления по формуле (4) составят:
Рвс = 10,8 · 0,15 · 5 + 0,35 · 89 = 39 Па,
при скоростном давлении в воздуховоде
(5,71 / 0,5)2/ (2 · 0,73) = 89 Па и Rтр = 0,15 кгс/м2.
11. Определяем потери давления системы на всасывании по формуле (10)
Ру2 = 393 + 39 = 432 Па.
12. Определяем подсосы воздуха через неплотности всасывающей сети при разряжении перед вентилятором 432 Па по формуле (11)
Gп = 1,1(0,0006 · 2,8 · 3,6 · 19) + 0,0006 ·2,5 · 5 = 0,134 кг/с,
где 0,0006 кг/(с·м2) по табл. 2 для стального воздуховода.
13. Общий расход смеси воздуха и дыма перед вентилятором по формуле (12) равен:
Gсум = 5,71 + 0,134 = 5,84 кг/с.
14. Потери давления на всасывании с учетом подсоса воздуха через неплотности воздуховодов по формуле (13) равны:
Рв = 432 [ 1 + (5,84 / 5,25)2 ] · 0,5 = 483 Па.
15. Плотность газов перед вентилятором по формуле (14) равна:
rсум = 5,84 / [ 3,52 / 0,61 + (5,84 - 3,52) / 1,2] = 0,76 кг/м3.
Температура газов перед вентилятором по п. 1.16 равна:
16. Для удаления газов наружу принимается радиальный вентилятор с положением кожуха 270°, соединенный диффузором с дымовой трубой диаметром 800 мм длиной 5 м. Массовая скорость выброса газов через дымовую трубу Vr = 5,84 / 0,5 = 11,68 кг/(с·м2) и скоростное давление составит 11,682/(2·0,76) = 90 Па.
Потери давления на выхлопе по формуле (4)
Рвых = 10,8 · 0,15 · 5 + 2,0 · 90 = 188 Па.
17. Суммарные потери давления в сети по формуле (15) равны:
Рсум = 483 + 188 = 671 Па
18. Естественное давление газов при высоте дымовой шахты 70 м и выхлопной трубы 5 м, при удельном весе наружного воздуха в теплый период года в Москве gн = 3463 / (273 + 28,5) = 11,49 Н/м3 и плотности удаляемого газа 0,76 кг/м3 определяем по формуле (16)
Рес = 70 [11,49- (0,76 + 0,61) · 4,95] + 5(11,49 - 0,76 · 9,81) = 350 Па.
19. Потери давления в системе с учетом естественного давления газов определяем по формуле (17)
Рвен = 671 - 350 = 321 Па.
20. Напор вентилятора по условным потерям давления по формуле (18) равен:
Русл = 1,2-321 / 0,76 =507 Па.
21. Производительность вентилятора по формуле (19)
Lв = 3600 · 5,84 / 0,76 = 27663 м3/ч.
Дымовые клапаны рекомендуется выбирать по прил. 1-6.
2.1. Для защиты людей от дыма при пожаре следует, согласно п.5.15 СНиП 2.04.05 проектировать подачу наружного воздуха:
а) в лифтовые шахты при отсутствии у выхода из них тамбур-шлюзов в зданиях с незадымляемыми лестничными клетками всех типов;
б) в незадымляемые лестничные клетки 2-го типа;
в) в тамбур-шлюзы при незадымляемых лестничных клетках 3-го типа;
г) в тамбур-шлюзы перед лифтами в подвальном этаже общественных, административно-бытовых и производственных зданий;
д) в тамбур-шлюзы перед лестницами в подвальных этажах с помещениями категории В.
2.2. При расчете противодымной защиты согласно п.5.17 СНиП 2.04.05 следует принимать:
а) температуру наружного воздуха и скорость ветра для холодного периода года (параметры Б); если скорость ветра в теплый период года больше, чем в холодный, расчеты должны быть проверены на теплый период года (параметры Б). Скорость ветра в холодный и теплый периоды года следует принимать не более 5 м/с; большие скорости допустимо принимать при обосновании;
б) направление ветра на фасад, противоположный эвакуационному выходу из здания;
в) избыточное давление в шахтах лифтов, в незадымляемых лестничных клетках 2-го типа и тамбур-шлюзах - по отношению к давлению наружного воздуха на наветренной стороне здания - не менее 20 Па;
г) давление на закрытые двери на путях эвакуации - не более 150 Па;
д) площадь одной большей створки при двустворчатых дверях;
е) кабины лифтов, находящиеся на нижнем этаже, с открытыми дверями.
2.3. Для противодымной защиты согласно п.5.18 СНиП 2.04.05 следует предусматривать:
а) установку радиальных или осевых вентиляторов в отдельных помещениях от вентиляторов другого назначения с противопожарными перегородками, имеющими предел огнестойкости 0,75 ч. Допускается размещать вентиляторы на кровле и снаружи зданий, кроме районов с температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б) с ограждением для защиты от доступа посторонних лиц;
б) воздуховоды из негорючих материалов с пределом огнестойкости 0,5 ч;
в) установку обратного клапана у вентилятора;
г) приемные отверстия для наружного воздуха, размещаемые на расстоянии не менее 5 м от выбросов дыма.
Приточная противодымная вентиляция узла «А» проектируется для лифтовой шахты согласно п. 2.1, а настоящих Рекомендаций.
Люди эвакуируются из здания по лестничной клетке 1-го типа через наружную зону. Наружный воздух подается только в лифтовую шахту.
2.4.1. Давление воздуха в лифтовой шахте на 1-м этаже следует определять по формуле, Па,
где Рвес = Рк1 - дано для других планировок;
V - расчетная скорость ветра для холодного периода года (параметры Б) по п.2.2, а;
r - плотность наружного воздуха, кг/м3, при расчетной температуре наружного воздуха (параметры Б) по СНиП 2.04.05.
2.4.2. Расход наружного воздуха, кг/ч, подаваемого в лифтовую шахту, следует определять по формуле
где Gш1 - расход наружного воздуха, кг/ч, при открытых дверях лифтовых шахт на первом этаже и открытой двери на выходе из здания.
При Z-образном тамбуре на входных дверях здания при ширине створки 0,6 м*:
__________
* При ширине створки более 0,6 м расход воздуха следует умножить на 1,67В (В - ширина створки двери).
Gш1 = 2950 + 103 (8,8 Рш1 - 12)0,5 - при 2 лифтах; (22)
Gш1 = 4350 + 103 (12,95 Рш1 - 11,5)0,5- при 3 лифтах. (23)
При прямом тамбуре и ширине створки дверей 0,6 м:
Gш1 = 1930 +103 (11 Рш1 - 10)0,5- при 2 лифтах; (24)
Gш1 = 3230 + 103 (18,5 Рш1 - 12)0,5- при 3 лифтах; (25)
Gср - средний расход воздуха, кг/ч, поступающий в здание из лифтовых шахт на каждом этаже со 2-го по верхний
Рш1 - давление воздуха в шахте лифта на 1-м этаже, Па, по формуле (20);
N - число этажей в здании;
п - среднее число дверей на одном этаже для выхода в коридор.
2.4.3. Давление, создаваемое вентилятором, подающим воздух в лифтовую шахту. Па, определяется по формуле
где DРс - потери давления в системе вентиляции от точки приема наружного воздуха до входа воздуха в лифтовую шахту, Па;
h - высота этажа в здании, м;
- разность удельных весов наружного воздуха и воздуха в лифтовой шахте, Н/м3, принимается в зависимости от температуры наружного воздуха tн по табл. 3.
Краткое содержание:
МЕТОДИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОТИВОДЫМНОЙ ЗАЩИТЕ
Потери давления на трение в стальных воздуховодах
Удельный расход воздуха на 1 м2 внутренней поверхности
T = (353 - 273 · 0,76) / 0,76 = 191 °С.
2. ПРОТИВОДЫМНАЯ ЗАЩИТА ЛИФТОВЫХ ШАХТ,
ЛЕСТНИЧНЫХ КЛЕТОК И ТАМБУР-ШЛЮЗОВ
2.4. Приточная противодымная вентиляция лестнично-лифтового узла «А».
Разность удельных весов воздуха, Н/м3, для лестничных клеток и лифтовых шахт
2.5. Приточная противодымная вентиляция лестнично-лифтового узла «Б».
2.6. Приточная противодымная вентиляция лестнично-лифтового узла В.
Максимальная разность давлений DРк.ш для планировки В
Таблица 5 Коэффициенты для определения давления Рш, Па, при планировке В
2.7. Противодымная защита тамбур-шлюзов.
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ДЫМОВЫХ КЛАПАНОВ
Схема конструкции клапана КДМ-2
Электрическая схема подключения клапана КДМ-2 с электромагнитным приводом
Электрическая схема подключения клапана КДМ-2 с приводом «Belimo»
Конструктивная схема клапана КПК-1
Типоразмерный ряд внутренних и установочных размеров
поперечного сечения клапанов КПК-1
Принципиальная электросхема клапана КПК-1
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ВОЗДУХОТЕХНИКА»
Электрические схемы подключения клапана КПД-4 с электромагнитом