Противодымная вентиляция: принцип работы, виды

Содержание:
1. Что такое противодымная вентиляция
2. Из чего состоит дымовыводящая система
3. Принцип работы ПДВ с клапанами и вентиляторами
3.1 Роль клапана дымоудаления
4. Виды систем дымоудаления
4.1 Приточные ПДВ
4.2 Вытяжные
4.3 Комбинированные
4.4 Шкаф управления противодымовой вентиляцией
5. Особенности расчёта и нормы

Безопасность проживания в многоквартирном доме, спокойное пребывание граждан в офисе, коммерческом или общественном здании во многом зависят от наличия противодымной вентиляции. Оперативное удаление дыма и угарного газа при внезапном возгорании предоставляет драгоценное время для организации спасательных работ, экстренной эвакуации посетителей и персонала из помещений. Поскольку основной причиной удушья и гибели людей на пожаре в 80% случаев становится вдыхание газодымовой смеси, 20-30 минут способны сохранить десятки жизней. Для смертельного воздействия высокой концентрации токсичных продуктов сгорания на человеческий организм достаточно 2-3 минут.

Что такое противодымная вентиляция

Большинство строительных компаний и частных застройщиков заботятся о противопожарной защите зданий и сооружений на этапе разработки проекта. При возникновении возгорания грамотно продуманное дымоотведение станет барьером для распространения дыма, избавит от скопления отравляющих веществ, которые образуются при горении.

Противодымная вентиляция (ПДВ) — это комплекс технических устройств, предназначенных для перераспределения газо-воздушных потоков и очищения эвакуационных путей при пожаре. Кроме того, ПДВ решает ряд задач, направленных на устранение опасных факторов возгорания:

• тормозит термическое разложение продуктов;
• повышает видимость в дыму и прозрачность маршрута эвакуации;
• снижает величину материального ущерба;
• подаёт свежий воздух в коридоры, лестничные клетки, холлы, по которым службы спасения выводят людей из задымленных помещений;
• позволяет уберечь в целости имущество, ценные бумаги и документы.

Установка противодымной защиты — обязательное требование для производственных предприятий, супермаркетов, торгово-развлекательных центров. Присутствие ПДВ целесообразно во всех общественных и административных зданиях, больницах, отелях, где пребывает большое количество людей и хранятся материальные ценности. В частных жилых постройках подобные установки не требуются. Для вывода продуктов горения за пределы помещений загородного домостроения достаточно открытия окон. Основные требования к монтажу и техобслуживанию ПДВ в России определяет СНиП 2.04.05-91, а также ГОСТ Р53300 и СП 7.13130.2013.

Из чего состоит дымовыводящая система

Дымоудаление в промышленных цехах, многоэтажных домах, коммерческих и складских сооружениях производится с помощью схожих по назначению агрегатов. Оборудование монтируют под потолком из расчёта не менее одного дымоприёмника на 1000 м2. В число необходимых составляющих ПДВ входят:

• Вентиляторы дымоудаления. Основные функции приборов — отвод тепла, принудительная абляция газодымовых смесей за счёт создания разряженных зон.
• Вентиляторы подпора воздуха. Агрегаты усиливают циркуляцию воздушных масс в пространстве, сдерживают распространение дыма и чада внутри помещений, выталкивают углекислый газ наружу.
• Клапан дымоудаления (КД). Это специальное приспособление из листовой стали, которое устанавливают в стене для направления загрязнённого воздушного потока напрямую из помещения в вытяжную шахту. 
• Воздуховоды. Представляют собой вентиляционные каналы для воздухообмена, изготовленные из жаропрочных труб.

Слаженное взаимодействие перечисленных элементов за 3-5 минут снижает плотность дымовой завесы и содержание токсинов во внутренней атмосфере. ПДВ — надёжный способ создания условий для беспрепятственной эвакуации граждан, безопасной работы сотрудников МЧС и быстрой локализации огня. По действующим нормативам профессиональное техобслуживание дымовыводящего комплекса необходимо проводить один раз в полгода.

Принцип работы ПДВ с клапанами и вентиляторами

Механизм действия противодымной вентиляции запускается при срабатывании дымового датчика в помещении, где произошло возгорание:

• После передачи сигнала пожарного извещателя в диспетчерский пункт общеобменная вентиляция отключается автоматически.
• Клапаны, которые сдерживают пламя, закрываются.
• Одновременно в зоне появления огня или сильной задымленности включается вентилятор подпора воздуха и открывается противодымный клапан, через который дым и угарный газ выводятся наружу.

Мгновенное срабатывание ПДВ уменьшает задымление, снижает температуру воздуха и не даёт разгуляться огню, чем открывает доступ пожарной команде к эпицентру возгорания.  

Роль клапана дымоудаления

В линейке разновидностей противопожарного оборудования, которое ускоряет ликвидацию последствий пожара и выполняют огнесдерживающую функцию, клапаны дымоудаления занимают особое место. Простые по конструкции механизмы входят в категорию нормально закрытых элементов, работают в тесном содружестве с дымовыми извещателями, устанавливаются из расчёта один прибор на 600-800 м2. Клапаны решают задачи, с которыми не могут справиться другие компоненты ПДВ:

• отсекают подсос кислорода к очагу возгорания;
• выводят токсичные газы, сажу, вредные испарения;
• подают чистый воздух на эвакуационные участки.

В безаварийный период заслонки постоянно находятся в закрытом положении. После получения сигнала о возгорании клапан мгновенно срабатывает, заслонки активизируются и переходят в открытое состояние. Для регулирования работы устройств дымоудаления используют электрические, реверсивные и электромагнитные приводы.

Виды систем дымоудаления

Классификация инженерно-технических комплексов противодымной вентиляции происходит по принципу функционирования. Для пожарной защиты и эффективного удаления дыма в больших по площади сооружениях применяют три вида систем: 

• приточные;
• вытяжные;
• комбинированные.

Согласно требованиям пожарной безопасности, изложенным в документе СП 7.13130.2013, ПДВ должна охватывать все помещения в здании. Поэтому точки притока кислорода и оттока отработанной воздушной массы размещают на лестничных площадках, в коридорах, холлах, переходах из одного корпуса в другой.

Приточные ПДВ

Цели и задачи приточных комплексов — рассеивание задымленности, разбавление концентрации ядовитых веществ, подача кислорода с улицы в лестничные пролёты, тамбуры, лифтовые шахты. Создание избыточного давления с помощью вентиляторов препятствует просачиванию дыма в другие помещения, вытесняет газодымовую массу в вентиляционные каналы и через щели неплотно закрытых окон наружу.

Вытяжные

Конструктивное исполнение противодымной вентиляции вытяжного типа предусматривает объединение в единую систему воздухозаборных агрегатов, вентиляторов и сети воздуховодов. Оборудование монтируют в местах повышенной пожароопасности. Дымоприёмники устанавливают под потолком.

Для ускоренного устранения задымленности в многометражных производственных и складских помещениях применяют крышные вентиляторы. После прихода сигнала датчика дыма устройства запускаются в работу автоматически. Выброс газообразных продуктов горения производится через дымовые люки либо шахты у внешней стены. Приток холодного воздуха осуществляется через технические отверстия, оконные и дверные проёмы.

Комбинированные 

Смешанные противодымные комплексы сочетают в себе достоинства приточных и вытяжных вариантов, считаются универсальными и наиболее востребованными. Схема действия комбинированной вентиляции дымоудаления позволяет выполнять подпор давления на эвакуационных маршрутах и параллельно осуществлять выброс продуктов тления из задымленного пространства. Цена комплектов комбинированного типа выше, чем приточных и вытяжных ПДВ, но деньги, вложенные в покупку, с избытком оправдывают надёжностью и результативностью применения.

Шкаф управления противодымовой вентиляцией

Создать безопасные условия для нахождения людей в промышленном или административно-бытовом здании площадью 5000 кв. м и более без шкафа управления сложно. В случае появления густой задымленности без «умной» автоматики нельзя оценить опасность ситуации и в минимальные сроки предупредить возникновение аварии.

Основное назначение шкафного оборудования — автоматическое регулирование функций противодымной установки. Вентшкаф подходит для взаимодействия с вентиляциями любого вида. Автоматика:

• обеспечивает корректную работу электрических и электронных составляющих;
• постоянно контролирует напряжение в электросети, концентрацию дыма и повышения температуры;
• защищает оборудование от перегрева, не допускает перегрузок и короткого замыкания;
• плавно включает в работу вентиляторы и регулирует скорость вращения.

Шкафы противодымных вентиляционных систем оснащаются трансформатором для преобразования токов и кнопкой экстренного отключения вручную. Выставление, изменение и поддержание рабочих параметров выполняется с помощью пульта ДУ. Для монтажа вентшкафа управления выбирают сухое прохладное место в щитовой или диспетчерской. Понятная схема устройства нуждается в минимальном техобслуживании. Рекомендуется два раза в год проверять заземление и состояние кабелей. 

Особенности расчёта и нормы

Результативность действия противодымной вентиляции на 80% зависит от точности и правильности расчёта. Согласно пункту 7.4 СП 7.13130.2013 при разработке проекта и проведении вычислений в обязательном порядке учитываются:

• архитектурные и конструкционные особенности объекта;
• техническое назначение, этажность, общая площадь здания;
• категория пожаробезопасности (А, Б, В1-В4, Д);
• примерное количество людей, которые постоянно находятся в помещении.

Для успешного проведения спасательных работ при плотном задымлении немаловажное значение имеет грамотно составленная схема раннего оповещения. В проект вносят виды и принципы действия пожарных извещателей. Реагирование на сигналы может проводиться в автоматическом и полуавтоматическом режиме либо ручной активацией оборудования. Самым надёжным из них считается первый вариант, когда автоматически срабатывают дымовые клапаны и вытяжные вентиляторы. Мгновенная реакция автоматики сводит потери времени к нулю.

В соответствии с нормами и требованиями пожарной безопасности, указанными в СП 7.13130.2013, проектирование охватывает все моменты создания противодымной вентиляции вплоть до испытаний. В том числе:

• портфель технических документов, пояснительные записки, схемы и чертежи;
• экономическое обоснование оборудования;
• порядок монтажа;
• пуско-наладочные работы;
• испытание системы.

Процесс тестирования также проходит в несколько этапов, нацеливается на подтверждение соответствия заявленным нагрузкам. При испытании проверяют скорость создания приемлемого микроклимата в местах, где работают пожарные, насколько эффективно выводятся продукты горения и отсекается поступление дыма к путям эвакуации.