Высота эвакуационных дверей и дымоудаление

Сегодня у нас очередная короткая тема, которая находится на границе инженерии и архитектуры. Мы бы хотели показать, как сильно размеры эвакуационных дверей влияют на инженерные системы, которые, в свою очередь, влияют на планировки.

Сегодня будем ссылаться на:

• СП 7.13130.2013 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности (с Изменениями N 1, 2)

Суть работы противодымной вентиляции коридора

Если эта тема для вас не нова, можно переходить к следующему разделу.

Изучение значений слов, которыми мы пользуемся, не задумываясь, может открыть глаза на многое. От этого процесса можно даже получить удовольствие, если словарь составлял талантливый человек. Прочитаем и разберем одно определение из СП 7.13130.2013, правда, удовольствия не обещаю:

3.13 противодымная вентиляция: Регулируемый (управляемый) газообмен внутреннего объема здания при возникновении пожара в одном из его помещений, предотвращающий поражающее воздействие на людей и (или) материальные ценности распространяющихся продуктов горения, обусловливающих повышенное содержание токсичных компонентов, увеличение температуры и изменение оптической плотности воздушной среды.

Разберем его:

• Формулировка «регулируемый (управляемый) газообмен» вовсе не означает, что в системах используются «интеллектуальные» вентиляторы и клапаны, а также сложные алгоритмы. Это лишь означает, что мы пытаемся внести некую организованность в движении дыма – поджать его к потолку, а свежий воздух подать в нижнюю зону;
• Противодымная вентиляция рассчитывается при пожаре «в одном из помещений», иначе это уже не проектный режим;
• Цель противодымной вентиляции – снизить концентрацию токсичных веществ в воздухе, снизить его температуру, а также повысить степень прозрачности. В п. 7.1 этого СП есть уточнение, что такие условия должны быть обеспечены «в помещения(х) безопасных зон и по путям эвакуации людей, в том числе с целью создания необходимых условий пожарным подразделениям…».

Это означает, что противодымной вентиляцией должны быть оснащены только пути эвакуации и пожаробезопасные зоны.

Как же работает противодымная вентиляция в коридоре?

В условной квартире, не дай Бог, возникает возгорание, и дым поступает в коридор. Архитекторы и инженеры должны обеспечить три условия:

• Чтобы люди имели возможность безопасно добраться до эвакуационной лестницы и спуститься по ней;
• Или спрятаться в пожаробезопасной зоне и дождаться прихода спасателей;
• Тем временем пожарная команда должна (в т.ч. на лифте) иметь возможность добраться до этажа пожара, эвакуировать людей и приступить к тушению огня.

Для этого:

1. Совместная работа дымоудаления и компенсации создает незадымляемую зону в нижней части коридора, через которую люди могут добраться до эвакуационной двери. Главный критерий расчета противодымной вентиляции – обеспечить, чтобы высота этой зоны была не менее 50% высоты коридора;
2. В лестницах, лифтах и тамбур-шлюзах системы подпора создают повышенное давление воздуха, которое не позволяет дыму проникнуть в эти пространства;
3. Для этой же цели пожаробезопасная зона также оснащается системой подпора, но с дополнительной функцией подогрева приточного воздуха, чтобы зимой люди, находящиеся долгое время в ПБЗ, не замерзли.

Рис. Упрощенная схема работы противодымной вентиляции коридора и лестницы

Для информации:

Расчеты показывают, что в примере, который мы рассмотрим далее, в первые 10 минут пожара средняя температура в дымовой зоне составляет 250 градусов, а температура воздуха на высоте 1,5 метра от пола (т.е. в незадымляемой зоне) – 180 градусов. Для сравнения – в финских саунах температура обычно не превышает 120 градусов.

А при чем тут размер дверей?

В формулах расчета системы дымоудаления (ДУ) фигурируют два ключевых параметра, которые непосредственно влияют на производительность этой системы, а именно площадь и высота эвакуационной двери, в нашем случае – на лестничную клетку. Чем больше дверь, тем мощнее требуется система дымоудаления, а значит и система компенсации.

Рассмотрим 14-ти этажный жилой дом, в котором коридор типового этажа имеет длину 20 метров, высоту 3,2 метра и сравним параметры дымоудаления в зависимости от размеров дверей на лестницу:

Прим. Возможны решетки другого габарита, шаг размеров по вертикали и горизонтали — 50 мм

Как видно, увеличив высоту дверей на лестницу всего на 300 мм с 2100 (ситуация №1) до 2400 мм (ситуация №2), происходят следующие изменения:

1. Расход воздуха дымоудаления (а значит и компенсации) вырастает на 22%, что приводит к увеличению габаритов, веса, электропотребления и стоимости вентиляторов;
2. Вырастают габариты шахт дымоудаления и компенсации, что приводит к потере полезной площади около 3,0 кв.м. (из расчета 14-ти этажей);
3. Вырастает высота применяемых решеток дымоудаления на 100 мм.

Если же поставить на лестницу дверь шириной 1,4 метра (ситуация №3), то шахты займут уже на 7,5 кв.м. больше места (по сравнению с первым вариантом), а высота решеток дымоудаления увеличится на 300 мм.

Это еще не все. Существуют три нормативных правила, которые касаются расположения решеток противодымной вентиляции в коридорах, которые нужно учитывать при назначении габаритов эвакуационных дверей.

Перечислим их:

Рис. Три правила размещения решеток противодымной вентиляции в коридорах. ДУ – дымоудаление, КДУ – компенсация дымоудаления

7.8 При удалении продуктов горения из коридоров дымоприемные устройства следует размещать … не ниже верхнего уровня дверных проемов эвакуационных выходов.

7.17 Для систем приточной противодымной вентиляции следует предусматривать:

ж) минимальное расстояние между дымоприемным устройством системы вытяжной противодымной вентиляции и приточным устройством системы приточной противодымной вентиляции…, должно быть не менее 1,5 метра по вертикали. (СП 7.13130.2013)

Также методикой расчета противодымной вентиляции установлено, что верх клапана компенсации должен находиться не выше середины высоты коридора.

Выводы

Ширина и высота эвакуационной двери оказывает самое непосредственное влияние на дымоудаление и компенсацию воздуха.

Поэтому:

1. Не завышайте высоты эвакуационных дверей без крайней надобности, чтобы не увеличивать размеры шахт, решеток и оборудования;
2. При назначении высоты дверей учитывайте, что до потолка должно оставаться достаточно места, чтобы в этом пространстве целиком поместилась решетка дымоудаления (если она на стене);
3. Если вы решили в процессе проектирования поменять размеры двери, то инженер-вентиляционщик должен заново выполнить массу расчетов, переподобрать оборудование, а также выдать новые строительные задания архитекторам.