Меню

Дымоудаление из кольцевого коридора



Влияние расстояния от клапана дымоудаления до двери помещения с очагом пожара на температуру удаляемых из коридора продуктов горения

В. М. Есин, доктор техн. наук, профессор, Академия государственной противопожарной службы МЧС РФ

С. П. Калмыков, канд. техн. наук, Академия государственной противопожарной службы МЧС РФ

М. Ю. Цыбульская,Академия государственной противопожарной службы МЧС РФ, zikovamargarita@bk.ru

Исследование динамики распространения опасных факторов пожара и параметров газовой среды на этаже пожара является важной задачей для определения параметров и расположения элементов систем противодымной защиты. Авторами статьи произведены анализ и обработка результатов определения значений температуры продуктов горения, удаляемых через дымовой клапан из коридора на этаже пожара, полученных в ходе численного эксперимента. Полученные результаты позволят уточнить формулы для определения температуры продуктов горения, удаляемых из коридоров жилых и общественных зданий, существующих методических рекомендаций по расчету систем противодымной защиты с учетом этого расстояния.

Анализ статистических данных [1] о пожарах показал, что в большинстве случаев причинами гибели людей на пожарах являются дым и токсичные продукты горения, которые, быстро распространяясь по коридорам, лестничным клеткам, шахтам лифтов и другим вертикальным коммуникациям, блокируют эвакуационные пути и выходы, значительно снижают видимость, приводят к дезориентации человека в пространстве, что не позволяет ему выбраться из горящего здания и в конечном итоге приводит к удушью и смерти. Зачастую пожары в высотных зданиях принимают затяжной характер, требуют дополнительного привлечения сил и средств на их ликвидацию, а также на спасание людей. Эти факторы являются причиной более жестких требований к противопожарной защите таких зданий. Основные требования пожарной безопасности, предъявляемые к противодымной защите зданий, а в частности зданий повышенной этажности, приведены в [2–4]. В соответствии с [3] в жилых, общественных, административно-бытовых и многофункциональных зданиях высотой более 28 метров, которые по несколько условной классификации в России относят к зданиям повышенной этажности, необходимо предусматривать системы механического дымоудаления из коридоров и холлов.

Исследование динамики распространения опасных факторов пожара и параметров газовой среды на этаже пожара является важной задачей для выбора характеристик и расположения элементов противодымных систем, а также для обоснования нормативных требований к ним.

В соответствии с пунктом 7.4. СП 7.13130.2013 [3] расход продуктов горения, удаляемых вытяжной противодымной вентиляцией, следует рассчитывать в зависимости от различных факторов, в том числе и от температуры удаляемых продуктов горения. Фиксированные значения температуры удаляемых продуктов горения из коридоров или помещений без расчета не допускается.

В настоящее время для определения требуемых параметров механических систем вентиляции противодымной защиты используются методические рекомендации по расчету параметров систем противодымной защиты жилых и общественных зданий, разработанные ВНИИПО [5], а также методические рекомендации, разработанные НП «АВОК» [6].

В соответствие с [5] температуру продуктов горения Tпг, удаляемых из коридоров жилых и общественных зданий, определяют по формуле:

Tв – температура внутреннего воздуха, К;

T – температура газов, поступающих из горящего помещения в коридор, К;

hд – предельная толщина дымового слоя, м;

Fкор – площадь коридора, м 2 ;

Температура продуктов горения, как и их плотность, является важным критерием для определения расхода продуктов горения, удаляемых из коридора этажа пожара, который, в свою очередь, влияет на значение производительности вентиляционного оборудования механических систем дымоудаления.

Разумно предполагать, что при расположении противодымного клапана вблизи двери помещения с очагом пожара часть горячей струи дыма и токсичных продуктов горения, выходящих из этого помещения, попадает непосредственно в сечение дымового клапана вытяжной системы дымоудаления, поэтому температура удаляемых через него дыма и токсичных продуктов горения будет очень высокой, а следовательно, и объемный расход удаляемых продуктов горения исходя из расчетов будет максимальным. Далее, распространяясь по всей длине коридора, дым перемешивается с окружающим воздухом, который значительно холоднее его, часть тепла уходит строительным конструкциям. То есть чем дальше располагается дымовой клапан от двери помещения с очагом пожара, тем меньшей температуры дым будет удаляться через него. Таким образом, производя расчет по формуле (1), указанной ранее, для определения некоторой средней температуры дыма по всей длине коридора можно получить значения, существенно отличающиеся от реальных значений температуры дыма, проходящего через клапан, и выбрать оборудование с недостаточными характеристиками, не обеспечивающими эффективное дымоудаление из коридора этажа пожара. Поэтому при проведении практических расчетов систем дымоудаления, необходимо учитывать разницу F(x) между температурой дыма, удаляемой из коридора через дымовой клапан, и средней температурой продуктов горения, получаемой по зависимости (1). В работе [7] показано, что при небольшом расстоянии от дымового клапана до двери помещения с очагом пожара температура продуктов горения, удаляемых через клапан, может превышать среднюю температуру, определяемую по формуле (1) на 150÷200 °C.

Читайте также:  Коаксиальная система дымоудаления аристон

Для получения количественной зависимости температуры продуктов горения, удаляемых из коридора этажа пожара, от расстояния от клапана до двери помещения с очагом пожара был проведен ряд численных экспериментов с помощью программного комплекса FDS [8]. Помещение очага пожара моделировалось площадью 30 м 2 и высотой 3 м. Оно было оснащено оконным проемом размером 1,5×1,5 м. С помещением через дверной проем размером 1,0×2,0 м сообщался коридор шириной 1,5 м и высотой 3,0 м. Длина коридора принималась в зависимости от его конфигурации: для кольцевой – 20 м, для угловой – 30 м, для прямолинейной – 45 м.

Схема моделируемых сценариев пожара в помещении, сообщающемся с коридором угловой (а), пря- молинейной (б) и кольцевой (в) конфигураций: 1 – оконный проем; 2 – дверной проем; 3 – очаг пожара; 4, 6 – дымовой клапан; 5 – дверной проем в лестничную клетку

В коридоре располагался один дымовой клапан размером 0,6×0,6 м. Массовый расход и скорость продуктов горения в клапане Vкл, м/с, определялись в соответствии с методиками [5, 6]. В ходе численного эксперимента рассмотрены три расстояния от дымового клапана до двери помещения с очагом пожара: близкое расстояние до двери помещения очага пожара (1,5 м) – для всех конфигураций коридоров; среднее расстояние (15 м) – для угловой и прямолинейной конфигураций и 10 м – для кольцевой; дальнее расстояние (30 – угловая, 45 – прямолинейная, 20 – кольцевая).

Расчетные схемы моделируемых сценариев пожара в помещении представлены на рис. 1.

В ходе численного эксперимента определялось и фиксировалось среднее значение температуры по сечению дымового клапана. Результаты моделирования в виде полей температур на высоте 2 м от пола коридора угловой конфигурации при пожаре показаны на рис. 2, 3.

Поля температуры F(x) на 10-й минуте пожара в угловом коридоре при расположении дымового клапана: на близком расстоянии от очага пожара – 1,5 м (а), на среднем расстоянии – 15 м (б), на дальнем расстоянии – 30 м (в)

Далее проводились численные эксперименты и обработка результатов для прямолинейной и кольцевой конфигураций коридора аналогично угловому коридору (рис. 4, 5).

Динамика роста F(x) в коридоре угловой конфигурации при расположении дымового клапана на близком, среднем и дальнем расстоянии от очага пожара

Динамика роста F(x) в коридоре прямолинейной конфигурации при расположении дымового клапана на близком, среднем и дальнем расстоянии от очага пожара

Динамика роста F(x) в коридоре кольцевой конфигурации при расположении дымового клапана на близком, среднем и дальнем расстоянии от очага пожара

Из рисунков 2–5 можно сделать вывод о том, что с увеличением расстояния от дымового клапана до двери помещения с очагом пожара, разница F(x) между реальной температурой удаляемого дыма через этот клапан и средней температурой, получаемой по расчету из зависимости (1) снижается.

Наихудшая ситуация в коридорах угловой, прямолинейной и кольцевой конфигураций складывается при расположении вблизи помещения очага пожара, так как при этом F(x) максимальна по сравнению со средним и дальним его расположением. Результаты расчетов по рассматриваемым вариантам представлены в табл. 1.

Таблица 1
Результаты расчетов
Конфигурация коридора Положение клапана
относительно очага
пожара
Температура дыма в
сечении дымового
клапана, К
в численных
экспериментах
расчетом по методике ВНИИПО [18]
Угловая Близкое (1,5 м) 387 311
Среднее (15 м) 365
Дальнее (30 м) 327
Прямолинейная Близкое (1,5 м) 416 302
Среднее (20 м) 358
Дальнее (45 м) 321
Кольцевая Близкое (1,5 м) 396 314
Среднее (10 м) 360
Дальнее (20 м) 327

Обработка данных, полученных из расчета, проводилась в программе EXCEL. Результаты аппроксимации расчетных данных представлены на рис. 4–6.

Из анализа значений коэффициента детерминации (R 2 = 1) для рассматриваемых уравнений линии регрессии был сделан вывод, что зависимость F(x) в коридорах угловой, прямолинейной и кольцевой конфигураций при различном расстоянии от очага пожара до дымового клапана, хорошо будут аппроксимированы полиномиальной функцией регрессии второго порядка, имеющей вид:

а, b, c – расчетные коэффициенты;

х – расстояние от помещения с очагом пожара до дымового клапана.

Таблица 2
Полиномиальные регрессионные зависимости
Конфигурация
коридора
Коэффициент
детерминации
Вид регрессии
Угловая R 2 = 1 Fу(x) = — 0,0488x 2 — 0,8243x + 77,346
Прямолинейная R 2 = 1 Fп(x) = 0,0368x 2 — 3,9259x + 119,81
Кольцевая R 2 = 1 Fк(x) = 0,0067x 2 — 4,3122x + 88,453

Используя данные зависимости, можно получить формулы для расчета температуры дыма, удаляемого из коридоров различной конфигурации, учитывающие расстояние до противодымного клапана. Для коридора угловой конфигурации формула имеет вид:

для коридора прямолинейной конфигурации:

для коридора кольцевой конфигурации:

Выводы

1. Численные эксперименты подтверждают предположение о существенном влиянии расстояния от дымового клапана до двери помещения с очагом пожара на температуру удаляемого через него дыма.

2. Получены зависимости температуры удаляемого из коридора этажа пожара дыма от расстояния от дымового клапана до двери помещения с очагом пожара для различных конфигураций коридоров.

3. При проведении практических расчетов, используя формулу для температуры продуктов горения Tпг, удаляемых из коридоров жилых и общественных зданий, следует учитывать расстояние от дверного проема помещения очага пожара до дымового клапана.

Литература

  1. Пожары и пожарная безопасность в 2007–2015 году [текст]: статист. сб. / Под общ. ред. Н. П. Копылова. М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2008–2015.
  2. Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» [электронный ресурс] // Гарант: информ.-правовое обеспечение. – Электрон. дан. – М., 2016.
  3. СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности» [электронный ресурс]: свод правил (утв. Приказом МЧС РФ 21 февраля 2013 года № 116) // Гарант: информ.-правовое обеспечение. – Электрон. дан. М., 2016.
  4. СП 60. 13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41–01–2003» [электронный ресурс]: свод правил (утв. Приказом МЧС РФ 21 февраля 2013 года № 116) // Гарант: информ.-правовое обеспечение. – Электрон. дан. М., 2016.
  5. Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий: метод. реком. к СП 13130.2013. М.: ВНИИПО, 2013.
  6. Рекомендации АВОК «Расчет параметров систем противодымной защиты жилых и общественных зданий». М.: ООО ИИП «АВОК-ПРЕСС», 2015.
  7. Есин В. М., Калмыков С. П. К вопросу расчета температуры продуктов горения, удаляемых из коридоров зданий // Пожаровзрывобезопасность. –2016. – Т. 25. – № 1. – С. 47–53.
  8. Кэвин М., Клейн Б., Хостикка С., Флойд Д. Руководство пользователя «Программа FDS–версия 5» [текст]. Гейтерсберг: Нац. институт стандартов и технологии США, 2007.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Источник

Дымоудаление из кольцевого коридора

Группа: New
Сообщений: 6
Регистрация: 3.2.2014
Пользователь №: 222060

Группа: Участники форума
Сообщений: 3242
Регистрация: 5.3.2009
Из: Газ-Ачака
Пользователь №: 30120

Группа: Участники форума
Сообщений: 159
Регистрация: 15.12.2005
Из: Нижний Новгород
Пользователь №: 1715

Группа: Участники форума
Сообщений: 159
Регистрация: 15.12.2005
Из: Нижний Новгород
Пользователь №: 1715

Извините, нашла ответ в предыдущем сообщении. Действительно это уже обсуждалось. Все решает экономическая целесообразность данного решения.

Группа: Участники форума
Сообщений: 3242
Регистрация: 5.3.2009
Из: Газ-Ачака
Пользователь №: 30120

Группа: New
Сообщений: 1
Регистрация: 24.4.2017
Пользователь №: 320082

Ув. специалисты, здравствуйте! Не хочу создавать новую тему, поэтому спрошу здесь:
Имеется коридор более 60м не разделенный п/п перегородками (заказчик заказал расчет пожарных рисков) из коридора согл. 7.2 Удаление продуктов горения при пожаре системами вытяжной противодымной вентиляции следует предусматривать:
в) из коридоров без естественного проветривания при пожаре длиной более 15 м в зданиях с числом этажей два и более:

— производственных и складских категорий А, Б, В;

общественных и административно-бытовых;
— многофункциональных;

Но п. 7.4 гласит:
Расход продуктов горения, удаляемых вытяжной противодымной вентиляцией, следует рассчитывать в зависимости от мощности тепловыделения очага пожара, теплопотерь через ограждающие строительные конструкции помещений и вентиляционные каналы, температуры удаляемых продуктов горения, параметров наружного воздуха, состояния (положений) дверных и оконных проемов, геометрических размеров:
а) для каждого коридора длиной не более 60 м — в соответствии с подпунктами «а»-«г» пункта 7.2;
б) для каждой дымовой зоны площадью не более 3000 м2 в помещениях — в соответствии с подпунктами «д»-«з» пункта 7.2.

Собственно вопрос: т.о. данный коридо нужно считать как дымовую зону не более 3000м2, тк он более 60м?

Сообщение отредактировал LRoman — 31.8.2017, 19:28

Группа: Участники форума
Сообщений: 9451
Регистрация: 9.4.2014
Пользователь №: 229939

1. Понятие дымовая зона применимо только к горящему помещению. А коридор рассматривается как помещение, смежное с горящим. Коридор — путь эвакуации, пожар в нём нормами не рассматривается (это уже будет поджог)

2. Расчёт пож. рисков проводится в соответствии с Приказом 382 и Приказом 632
В Вашем объекте длина коридора не соответствует требованиям СП 1 и СП 7. Тогда согласно Приказу 382

26. Влияние системы противодымной защиты на уровень обеспеченности безопасной эвакуации людей при пожаре оценивается посредством расчета значения tбл с учетом технических характеристик применяемого вентиляционного оборудования противодымной защиты. Подбор параметров вентиляционного оборудования осуществляется в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности. При этом для выполнения расчетов следует применять зонную (зональную) или полевую модели.

Значение параметра KПДЗ,i принимается равным KПДЗ,i = 0,8, если выполняется хотя бы одно из следующих условий:

здание оборудовано системой противодымной защиты, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности;

оборудования здания системой противодымной защиты не требуется в соответствии с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности.

В остальных случаях KПДЗ,i принимается равным нулю.

Группа: Участники форума
Сообщений: 390
Регистрация: 30.11.2008
Из: г. Кемерово
Пользователь №: 26048

Группа: Участники форума
Сообщений: 274
Регистрация: 29.6.2009
Пользователь №: 35399

Группа: Участники форума
Сообщений: 9451
Регистрация: 9.4.2014
Пользователь №: 229939

Вы заблуждаетесь! Никаких изменений по разным пож. отсекам не будет — п. 7.1 вообще остаётся без изменений.
Вероятно, Вы имели в виду совсем другое — будущий изм. в п. 7.6, но он касается только коридоров в одном пож. отсеке.
Проект ИЗМ 1 выкладывали тут

Группа: Участники форума
Сообщений: 390
Регистрация: 30.11.2008
Из: г. Кемерово
Пользователь №: 26048

Группа: Участники форума
Сообщений: 62
Регистрация: 18.11.2008
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 25466

Коллеги подскажите (вопрос хоть и длинный, но не сложный и интересный для обсуждения).

Есть коридор без естественного освещения. В него выходит дверь из ЛК (тип Н2 с подпором), два помещения с противопожарными дверьми (в дымогазонепроницаемом исполнении с минимальным удельным сопротивлением дымогазопроницанию не менее 1,96·10) без постоянных рабочих мест и торговая зона из которой дымоудаление происходит непосредственно.
Здание 4 этажное, выше 28 метров, коридор длиннее 15 метров.

в) на коридоры и холлы, если из всех сообщающихся с ними через дверные проемы помещений предусмотрено непосредственное удаление продуктов горения;
д) на коридоры без естественного проветривания при пожаре, если во всех помещениях, имеющих выходы в этот коридор, отсутствуют постоянные рабочие места и на выходах из этих помещений в указанный коридор установлены противопожарные двери в дымогазонепроницаемом исполнении с минимальным удельным сопротивлением дымогазопроницанию не менее 1,96·10СП 7.13130.2013 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности мСП 7.13130.2013 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности/кг; фактическое сопротивление дымогазопроницанию противопожарных дверей должно определяться в соответствии с ГОСТ Р 53303;

1) Если бы технические помещения отсутствовали, то сработал ли пункт «в»? Ведь из ЛК априори ненужно устраивать дымоудаление.
2) Работают ли эти два подпункта совместно поотдельности (каламбур). То Есть подпункт «в» работает на дверь в ЛК и два технических помещения, а подпункт «д» на торговую зону с собственным дымоудалением.

Я вот думаю — а почему бы и нет? Через ЛК дыма в любом случае не будет, через помещения с ПП-дверьми дым не пройдет, из помещения с собственным ДУ дым тоже не пойдет.
Даже если разделить это помещение на два гипотетических согласно подпунктам, то в этих гипотетических помещениях согласно СП дыма не появится, дак почему же он появится в помещении не разделенном?

Источник