СНиП 2.04.05-91 => Проектный институт. Пособие 14.91 к снип 2.04.05-91. Новые схемы и решения противодымной защиты. Лестнично-лифтовых...

ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ

промстройпроект

Акционерное общество

 

 

ПОСОБИЕ 14.91 к СНиП 2.04.05-91

 

Новые схемы и решения противодымной защиты

лестнично-лифтовых узлов многоэтажных зданий

 

УДК 697.911

 

 

Рекомендовано к изданию решением технического Совета АО Промстройпроект.

 

Новые схемы и решения противодымной защиты лестнично-лифтовых узлов многоэтажных зданий с лестничными клетками 2-го незадымляемого типа разработаны Промстройпроектом (канд. техн. наук Б.Б. Баркалов) совместно с МНИИТЭП (канд. техн. наук М.М. Грудзинский, инж. Ю.И. Рюпина) на основе отчета по научно-исследовательской работе МНИИТЭП "Разработка методов расчета систем противодымной защиты многоэтажных зданий с учетом разработанных архитектурно-планировочных решений" ИИ-4024-007, утвержденного секцией ОВ Технического Совета Промстройпроекта и секции инженерного оборудования НТС МНИИТЭП 30 декабря 1993 г.

Пособие предназначено для специалистов в области отопления и вентиляции.

 

Рецензент инженер И. К. Васильев

Технический редактор К.Л. Полухина

 

 

перечень пособий к СНиП 2.04.05-91

"Отопление, вентиляция и кондиционирование"

 

1.91. Расход и распределение приточного воздуха

2.91. Расчет поступлений теплоты солнечной радиации в помещения

3.91. Вентиляторные установки

4.91. Противодымная защита при пожаре

5.91. Размещение вентиляционного оборудования

6.91. Огнестойкие воздуховоды

7.91. Схемы прокладки воздуховодов в зданиях

8.91. Численность персонала по эксплуатации систем отопления, вентиляции и кондиционирования

9.91. Годовой расход энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования

10.91. Проектирование антикоррозийной защиты

11.91. Расчетные параметры наружного воздуха для типовых проектов

12.91. Рекомендации по расчету инфильтрации наружного воздуха в одноэтажные производственные здания.

13.91. Противопожарные требования к системам отопления, вентиляции и кондиционирования

14.91. Новые схемы и решения противодымной защиты лестнично-лифтовых узлов многоэтажных зданий.

15.91. Противодымная защита при пожаре и вентиляция подземных стоянок легковых автомобилей.

 

Общие положения

по проектированию дымозащиты лестнично-лифтовых узлов (далее ЛЛУ)

с лестничными клетками второго незадымляемого типа

 

В Пособии рассмотрено четыре планировки ЛЛУ типов Б, В, Г и Д многоэтажных зданий, представленные на рис. 1 планами типового и 1-го этажей, для которых разработаны следующие варианты подачи приточного воздуха:

а) для планировки Б - подача всего приточного воздуха в верхнюю часть лифтовых шахт, представленная в разделе 1 Пособия;

б) для планировки Б - подача приточного воздуха в лестничную клетку сверху, представленная в разделе 2 Пособия;

в) для планировки В производственного здания категории В, представленная в разделе 3 Пособия;

г) для планировки Г - подача приточного воздуха снизу в лестничную клетку и лифтовую шахту, представленная в разделе 4 Пособия;

д) для планировки Д - подача приточного воздуха сверху отдельно в лифтовую шахту, и лестничную клетку, представленная в разделе 5 Пособия.

Ниже рассмотрены возможности применения представленных планировок и способов подачи в них приточного воздуха в свете требований действующих Строительных норм и правил Российской Федерации.

1. Пункт 1.31 СНиП 2.08.01-89 "Жилые здания" требует: "В жилых зданиях коридорного типа высотой 10 этажей и более при общей площади квартир на этаже 500 м² и более следует предусматривать не менее двух незадымляемых лестничных клеток; не менее 50% из них должны быть 1-го типа, остальные лестничные клетки допускается проектировать 2-го типа. Незадымляемые лестничные клетки в пределах первого этажа должны иметь выходы непосредственно наружу".

"В шахты лифтов (п. 1.33) при пожаре следует обеспечить подачу наружного воздуха из отдельного канала в верхнюю часть лифтовой шахты".

СНиП 2.08.01-89 не содержит требований о разделении лестничных клеток 2-го незадымляемого типа на отсеки.

В жилых зданиях допускается применять ЛЛУ, рассмотренные в данном Пособии планировок Б и Д.

2. Пункт 1.137 СНиП 2.08.02-89 "Общественные здания и сооружения" требует: "Лестничные клетки 2-го типа необходимо разделять на отсеки путем устройства на высоту этажа сплошной стенки из негорючих материалов, имеющей предел огнестойкости не менее 0.75 ч".

"Противодымную защиту таких лестничных клеток следует обеспечивать подачей наружного воздуха в верхнюю часть отсеков". Схема устройства отсека в лестничной клетке показана на рис. 2.

"Избыточное давление должно быть не менее 20 Па в нижней части отсека лестничной клетки и не более 150 Па в верхней части отсека лестничной клетки при одной открытой двери".

Число этажей в отсеке или число отсеков в лестничной клетке СНиП не регламентировано.

Деление на отсеки следует предусматривать, если без них невозможно обеспечить заданное предельное давление воздуха 150 Па в верхней части лестничной клетки. Согласно анализу, проведенному докт. техн. наук профессором В.М. Есиным [1] деление лестничной клетки на отсеки по условию давления необходимо при скоростях ветра более 8 м/с. Предельная расчетная скорость ветра согласно СНиП установлена 5 м/с.

Применение планировок ЛЛУ Б и Г при нижней подаче приточного воздуха в лестничную клетку общественных и административных зданий необходимо согласовывать с разработчиками СНиП 2.08.02-89 и с Главтехнормированием Минстроя РФ.

Указанное в СНиП "Избыточное давление ... не более 150 Па" на двери в коридор, следует учитывать как разность давлений по обе стороны этой двери, определяющая усилие, необходимое для открывания этой двери.

3. Пункт 1.23 СНиП 2.09.04-87 "Административные и бытовые здания" требует: "При проектировании зданий высотой 10-16 этажей следует учитывать дополнительные требования к указанным зданиям в соответствии со СНиП 2.08.02-85" - заменен СНиП 2.08.02-89, т.е. следует руководствоваться п. 2 "Общих положений" Пособия.

4. Пункт 2.39 СНиП 2.09.02-85* "Производственные здания" требует: "Незадымляемые лестничные клетки 2-го типа должны разделяться на высоту двух маршей глухой противопожарной перегородкой через каждые 30 м по высоте зданий категорий Г и Д и 20 м - в зданиях категории В (с переходом из одной части лестничной клетки в другую вне объема лестничной клетки)". 

Из приведенных требований следует, что для производственных зданий допускается применять ЛЛУ планировок Б, Г и Д, так как способ подачи воздуха (сверху, снизу, общая для лестничной клетки и лифтовой шахты или раздельная) упомянутым СНиП не регламентируется. Требование этого СНиП к устройству отсеков "с переходом из одной части лестничной клетки в другую вне объема лестничной клетки" в Пособии 4.91 рассматривалось однозначно как с переходом через наружную зону. Однако, выполнение этого требования возможно с устройством перехода через объем здания, например через коридор, примыкающий к лестничной клетке, с выходом на лестничную клетку последовательно через две двери, как показано на рис. 2б, а при наружном переходе, как показано на рис. 3.

5. Устройство отсеков с наружным переходом между верхней и нижней частями лестничной клетки следует проектировать только по специальному требованию органов пожнадзора, рис. 3. В этом случае согласно п. 2.39 СНиП 2.09.02-85* первый отсек требуется на отметке У₁ 20 или 30 м, от пола 1-го этажа, а в более высоких зданиях еще и на отметке У₂ - 40 или 60 м. Должны быть устроены две двери: двойная дверь для выхода из верхнего отсека наружу и двойная дверь для входа в нижний отсек, что связано с большим дополнительным расходом воздуха. Кроме того необходима еще одна дверь в перегородке ("рассечке").

6. В нижней части верхнего отсека с наружным переходом на отметке У₂ требуется поддерживать такое же избыточное давление воздуха как в вестибюле, т.е. от минимума 0.7 × 1.42 + 20 = 21 Па до максимума при 5 м/с 45 Па, что соответствует расходу воздуха через наружную дверь от 2875 × 21^0.5 × 1.6 = 21100 кгс/ч до 30900 кгс/ч, при дверях минимальных размеров 0.8x2 м.

На уровне У₂ двери будут находиться под еще большим давлением, зависящим от высоты отсека и способа подачи приточного воздуха. При высоте отсека 30 м и нижней подаче притока давление может повыситься еще на 30 Па, что увеличит расход воздуха наружу и составит от 2875 × (21 + 30)^0.5 × 1.6 = 32900 кгс/ч до 42400 кгс/ч.

При расположении приточных установок внизу здания (планировка Г) воздух во второй и третий отсеки придется подавать через специальные вертикальные шахты.

7. Пункт 5.16 СНиП требует: "Расход наружного воздуха для противодымной защиты следует рассчитывать и на поддержание избыточного давления 20 Па в нижней части каждого отсека незадымляемой лестничной клетки 2-го типа при открытых дверях на пути эвакуации из коридоров и холлов на этаже пожара в лестничную клетку и из здания наружу...".

Пункт 5.17 СНиП требует принимать: "Давление на закрытые двери на пути эвакуации не более 150 Па". Это требование, как и требование в п. 1.137 СНиП 2.08.02-89 следует учитывать как разность давлений по обе стороны двери, связанные с усилием, необходимым для открывания дверей.

8. В Пособии 4.91 к СНиП "Противодымная защита при пожаре" (2-я редакция), 1992 г. (далее Пособие) разработана приточная противодымная вентиляция для ЛЛУ планировок Б, В и Г с подачей воздуха в верхнюю часть лестничной клетки и лифтовой шахты в двух вариантах:

1-й вариант - отдельными вентиляторами,

2-й вариант - общими вентиляторами с подачей всего воздуха в верхнюю часть лестничной клетки, откуда часть воздуха поступает в лифтовую шахту.

При раздельной подаче воздуха испытаниями обнаружена неодинаковая нагрузка вентиляторов в зависимости от фактического сопротивления лестничной клетки и лифтовой шахты, что видно из табл. 1

 

Таблица 1

 

Разность давления в лестничной клетке и лифтовой шахте, Па	ПРИТОК, м3/ч
	в лестничную клетку	в лифтовую шахту
-20	7500	47800
40	14590	40000
150	24220	29670

 

9. При общей подаче воздуха в свободное пространство верхней части лестничной клетки воздух распределяется между лифтовой шахтой и лестничной клеткой в соответствии с фактически установившимися сопротивлениями. Такая подача притока обеспечивает защиту людей при пожаре даже при аварийной остановке одного из вентиляторов, хотя в меньшей мере, чем при нормальной работе двух вентиляторов.

10. Предлагаемый новый вариант противодымной защиты многоэтажного здания с планировкой ЛЛУ Б, при подаче всего приточного воздуха в верхнюю часть лифтовых шахт был испытан на опытном пожаре в 23-ти этажном доме в Москве институтами МНИИТЭП Мосгорисполкома и ВНИИПО МВД РФ. Соответствующая этим испытаниям схема движения воздуха в ЛЛУ 17-ти этажного дома приведена на рис. 4.

Испытания производились при открытых дверях лифтовых шахт: на 1-ом этаже - вариант, рекомендуемый МНИИТЭП для практического использования, и при открытых дверях лифтовых шахт на этаже пожара - вариант, рекомендуемый для использования ВНИИПО. Эффективность дымозащиты здания при обоих вариантах была одинакова.

11. Учитывая, что п. 5.17 СНиП требует при пожаре: "Кабины лифтов должны находиться на нижнем этаже, а двери лифтовых шахт на этом этаже должны быть открыты" - за расчетную принята схема подачи приточного воздуха, соответствующая СНиП и рекомендованная МНИИТЭП.

Воздух из лифтовых шахт выходит через неплотности закрытых дверей на всех этажах, кроме 1-го, где воздух выходит через неплотности между кромками проема открытых дверей шахты на 1-м этаже и контуром кабины лифтов, а также через вентиляционные решетки кабин (далее через открытые двери лифтовых шахт).

Воздух из 1-го этажа здания удаляется через наружную дверь, а на других этажах через лифтовые холлы в лестничную клетку, в дымовую шахту - через неплотности закрытых дымовых клапанов и через неплотности наружных ограждений здания.

12. В верхней части лестничной клетки предусмотрена вытяжная решетка с клапаном, который автоматически или дистанционно открывается, если в лестничную клетку попал дым, вследствие запаздывания с включением приточного вентиляторов.

 

 

Рис. 1. Планировки лестнично-лифтовых узлов Б, В, Г и Д.

а - план типового этажа; б - план первого этажа; 1 - незадымляемая лестничная клетка 2-го типа; 2 - лифтовые шахты; 3 - лифтовый холл; 4 - коридор; 5 - принимаемая в расчет открытая дверь на этаже пожара; 6 - шахта дымоудаления; 7 - дверь закрытая при пожаре; 8 - наружная дверь для выхода из здания; 9 - наружная дверь закрытая при пожаре

 

 

Рис. 2. Незадымляемая лестничная клетка 2-го типа с разделением на отсеки; а - с переходом из одного отсека в другой внутри объема лестничной клетки; б - с переходом вне объема лестничной клетки через коридор.

Габарита рассечки: 1, 2, 3, 4, 5, 2, 1; двери помещений Д1 и Д2, дверь в рассечке Д2.

 

 

План по А - Б

 

Рис. 3. Отсек лестничной клетки с наружным переходом

 

Д1 - дверь из производственных помещений

Д2 - двойная наружная дверь

Д3 - дверь в "рассечке"

4 - балкон

5 - наружная лестница с перилами

Габариты рассечки огнестойкостью 0.75 ч.

 

 

Рис. 4. Распределение воздуха в ЛЛУ планировки Б*:

1 - лифтовая шахта; 2 - лестничная клетка; 3 - приточный вентилятор; 4 - вытяжной вентилятор; 5 - приток в лифтовую шахту; 6 - воздух, выходящий из лифтовой шахты через неплотности закрытых дверей; 7 - расход воздуха в лестничную клетку, кг/ч; 8 - расход воздуха, удаляемого через неплотности дымовых клапанов и уходящий через неплотности наружных ограждений квартир; 9 - закрытые дымовые клапаны; 10 - открытый дымовой клапан; 11 - расход воздуха в вестибюль, кг/ч; 12 - расход воздуха через входную дверь здания; 13 - расход воздуха на дымоудаление, кг/ч; 14 - расход воздуха через вытяжную решетку из лестничной клетки, кг/ч; 15 - расход воздуха по лестничной клетке, кг/ч; 16 - давление воздуха в лестничной клетке.

 

*) Примечание. На схеме показаны расходы кг/ч и давление воздуха Па, полученные в научно-исследовательской работе МНИИТЭП ИИ-4024-007.

 

Раздел 1.

 

Приточная противодымная вентиляция для лестнично-лифтового узла планировки Б.

Подача всего приточного воздуха в лифтовые шахты

 

1.1. Приточная противодымная вентиляция ЛЛУ планировки Б с незадымляемой лестничной клеткой 2-го типа при подаче всего воздуха в верхнюю часть лифтовой шахты по схеме на рис. 4 и 5 может применяться для жилых, общественных и производственных зданий.

По СНиП принимается - пожар на 1-ом этаже, лифты не работают, спущены на 1-й этаж и все двери лифтовых шахт, кроме 1-го этажа закрыты.

1.2. Общий расход приточного воздуха G_об кгс/ч, определяется из расчета компенсации расходов воздуха, удаляемого из здания:

 

G_об = g_дв.1 + G_дм + G_1.э + G_в.э + G_к (1)

 

где: g_дв.1 - расход воздуха, удаляемый через наружные двери для входа в здание, рассчитывается по формулам (2) и (3);

G_дм - расход воздуха, удаляемый из коридоров системой дымоудаления. Рассчитывается по приложению 7 или принимается по табл. 2;

G_1.э - расход воздуха, уходящий через неплотности наружных ограждений помещений 1-го этажа, рассчитывается по формуле (5);

G_в.э - расход воздуха, уходящий через неплотности наружных ограждений помещений на всех этажах выше 1-го. Рассчитывается по формулам (6) и (7);

g_к - расход воздуха из верхней части лестничной клетки через решетку 13 рис. 4. Принимается по данным испытаний 3000 кгс/ч.

1.3 Расход воздуха через наружные двери здания, кгс/ч:

 

при прямом тамбуре G_дв.1 = 2875 × А × Р_в^0.5; (2)

при Z-образном - G_дв.1 = 2075 × А × Р_в^0.5; (3)

 

где: А - площадь одной большей створки дверей, м²;

р_в - давление воздуха в вестибюле, Па, определяемое по формуле:

 

Р_в = 0.7 × V² × r + 20, (4)

 

где: V, r - соответственно скорость ветра, м/с, и плотность наружного воздуха в холодный период года, кг/м³, V - по приложению 8 к СНиП (параметры Б), причем, СНиП ограничивает скорость ветра 5 м/с; по решению заказчика расчетная скорость ветра может быть повышена до указанной в приложении 8 к СНиП для данного населенного пункта, что удорожит систему, но повысит вероятность безопасности эвакуации людей при пожаре.

1.4. Расход воздуха на дымоудаление состоит из двух частей:

а) расход на удаление дыма с этажа пожара, за который согласно СНиП принимается 1-й этаж;

б) расход воздуха, уходящего из здания через неплотности закрытых дымовых клапанов на всех этажах, кроме 1-го и через неплотности шахты дымоудаления.

Общий расход воздуха на дымоудаление по подпунктам "а" и "б" определяется по табл. 2, где N - число этажей здания.

При необходимости этот расход может быть уточнен по расчету в приложении 7.

Таблица 2

 

Ширина большей створки двери (5) по рис. 1 м	Жилые здания. Расход воздуха кгс/ч	Другие здания. Расход воздуха кгс/ч
0.6	5800 + 225 × (N-1)	- - -
0.9	7140 + 250 × (N-1)	9960 + 250 × (N-1)
1.2	8125 + 275 × (N-1)	11675 + 275 × (N-1)
1.8*	- - -	15600 + 550 × (N-1)

 

* При двух дверях для выхода из коридора на лестничные клетки.

 

1.5. Расход воздуха через неплотности наружных ограждений помещений на 1-м этаже, по 100 кгс/ч на каждое:

 

G_1.э = 100 × n. (5)

 

1.6. Расход воздуха через неплотности наружных ограждений помещений на всех этажах выше 1-го, кгс/ч:

а) для жилых зданий:

 

G = {720 + 52.5 × (n_кв - 4) + [10.7 + 0.55 × (n_кв - 4)] (N - 11)} (N - 1) (6)

 

б) для других зданий:

 

G = 1780 - 17 × (30 - n_пом), (7)

 

где: n_кв, n_пом - число квартир и помещений в среднем на каждом этаже;

N - число этажей здания.

1.7. Расход воздуха через вытяжной клапан "13" (рис. 5) G_к = 3000 кгс/ч.

1.8. Давление воздуха, Па, создаваемое вентилятором, подающим воздух в лифтовые шахты:

 

Р_ш = DР_с + Р_ш.1 + 1.1 × N × h, (8)

 

где: DР_с - потери давления в сети воздуховодов, присоединяющих вентиляторы к лифтовым шахтам, Па;

Р_ш.1 - давление воздуха в лифтовой шахте на 1-м этаже;

N и h - число этажей и высота этажа, м.

1.9. Для жилых домов с лифтами отечественного производства, поставлявшихся в 1980-1994 годах, давление воздуха в лифтовой шахте на 1-м этаже рекомендуется определять по табл. 3. При этом давлении весь расход воздуха, определенный по формуле (1), выходит из лифтовых шахт по схемам на рис. 4 и 5.