Системы противодымной защиты строительных объектов, необходимые для обеспечения безопасности эвакуирующихся людей, по указаниям статьи 56 Федерального закона № 123 проектируются с использованием оборудования, устройств естественной, принудительной вытяжной вентиляции, что удаляют продукты процесса горения, пиролиза органических веществ, предотвращают их распространение внутри зданий.
Если принудительный выброс ядовитых летучих веществ (продуктов горения) осуществляется путем создания механической тяги вентиляторами с электрическим приводом, то дымоудаление с естественным побуждением основано на физических законах природы, подъем сильно разогретых очагом пожара газо-воздушных масс из объема строительного объекта наружу в атмосферу с более низкой температурой, другими словами – это система дымоудаления, действующая за счет разницы температур вытяжного и приточного воздуха.
Естественное дымоудаление
Требования нормативных документов
Статья 85 ФЗ-123, регламентирующая устройство противодымной защиты, указывает, что выбор при проектировании систем дымоудаления, подпора воздуха строительных объектов между естественным и принудительным способом побуждения должен осуществляться на основании архитектурно-планировочных решений зданий.
Кроме того, сама необходимость монтажа систем дымоудаления, подачи свежего воздуха на пути эвакуации; требования к составу, конструкциям, пожарно-техническим параметрам оборудования, режимам эксплуатации, алгоритмам включения установок аварийной приточно-вытяжной вентиляции определяют исходя из функционального назначения строительных объектов.
При этом независимо от способа удаления дымовых газов – естественного или принудительного, приточно-вытяжные системы дымоудаления должны обеспечиваться как автоматическим, так и ручным дистанционным запуском исполнительных устройств, механизмов, что достигается блокировкой аппаратуры управления вентиляционным оборудованием с пожарными приемно-контрольными приборами; своевременными грамотными действиями персонала, несущего дежурство на пожарном посту в здании общественного назначения, в диспетчерской предприятия.
Основное требование при создании систем естественного, принудительного дымоудаления – это эффективность исключения/ограничения распространения ядовитых летучих продуктов процесса горения за пределы защищаемого помещения, пожарного отсека, чтобы обеспечить безопасность людей в ходе эвакуации.
Конкретные указания к устройству систем естественного дымоудаления содержатся в пункте 7.10 СП 7.13130.2013, устанавливающего требования ПБ ко всем отопительным, вентиляционным системам строительных объектов:
- Вытяжные системы естественного дымоудаления при пожаре следует проектировать только для защиты помещений одноэтажных зданий, для многоэтажных строительных объектов необходимо применение вентиляционных установок с принудительным механическим побуждением.
- Естественная экс-фильтрация летучих продуктов, образовавшихся при пожаре, должна осуществляться через шахты, оснащенные клапанами дымоудаления; зенитные фонари дымоудаления, противопожарные фрамуги, люки, что должны управляться автоматически, дистанционно; не задуваться, фиксироваться в открытом состоянии при срабатывании, не примерзать.
- А также обладать проходной общей площадью сечений вертикальных дымовых шахт, проемов в наружных конструкциях ограждения, покрытиях строительных объектов, соответствующей проектным режимам эксплуатации вытяжных систем дымоудаления.
Методика расчета естественного дымоудаления – это расчет указанных режимов, который проводят по указаниям пункта 7.4 данного свода правил, учитывая характеристики воздушной среды снаружи в теплый период, при ветре, направленном непосредственно на открывающиеся элементы устройств дымоудаления.
Общий объем удаляемых системой летучих продуктов пожара определяют в зависимости от:
- Мощности выделения тепла очагом возгорания.
- Тепловых потерь сквозь ограждающий помещения строительный конструктив здания, вентиляционные короба, шахты.
- Температуры выбрасываемых в атмосферу дымовых продуктов.
- Характеристик наружной воздушной среды.
- Геометрических размеров, объема строительного объекта.
- Расположения дверей, окон.
- Максимальной скорости ветра.
Объекты, где возможно естественное дымоудаление
Пунктом 7.2 свода правил дымоудаление вентиляционными системами с естественной воздушной тягой допускается проектировать:
- Из каждого помещения, не обеспеченного естественным проветриванием на случай пожара – без открывающихся окон, других проемов в наружных стенах; или с наличием проемов, чья площадь недостаточна для удаления дыма наружу.
- Из производственных цехов, складов, где имеются места для постоянной работы, при условии, что такие помещения относятся к категориям по взрывопожарной опасности А–В3 в строительных объектах I-IV степени стойкости к огневому воздействию; В4–Д в строениях IV степени.
- Из непроветриваемых помещений с регулярным нахождением посетителей, работников числом больше 1/1 м2 площади, что не занята оборудованием, обстановкой, к которым относятся кассовые, актовые, кинозалы, вестибюли; фойе театров, рестораны, аудитории для лекций, производственные цеха.
- Из непроветриваемых офисов, залов торговых предприятий; гардеробов от 200 м2.
- Из непроветриваемых помещений от 50 м2, с наличием рабочих мест, горючих веществ, материалов – читальные, выставочные залы, хранилища книг, документов; мастерские музеев, архивов, художественных галерей.
- Из обособленно стоящих, встроенно-пристроенных помещений временного хранения автомашин, крытых автостоянок подземного, надземного расположения; изолированных рамп таких стоянок.
Следует еще раз отметить, что все такие объекты защиты могут быть только одноэтажными строениями.
Естественное удаление через окна
Как несложно заметить, в своде правил 7.13130 нет никаких упоминаний об использовании окон для естественного дымоудаления, что кажется неправильным, ведь с их помощью легко проветрить помещения.
Объяснений этому факту, публикуемых на форумах специалистов проектных организаций, пожарной безопасности, несколько:
- Окна, в том числе из коридора, могут располагаться на фасадах строительных объектов с наветренной стороны, что в случае сильного ветрового давления приведет к невозможности удаления дыма через такие проемы в стенах.
- Площадь окон из коридора здания обычно недостаточна для расчетного дымоудаления.
- Окна, расположенные на путях эвакуации, чаще всего наглухо закрыты, с них сняты ручки, другие приспособления для открытия, а разбить современные пластиковые окна весьма непросто.
- Окна, как правило, не оснащаются устройствами с электромеханическими приводами для автоматического, дистанционного открывания в случае пожара.
В то же время пункт 12.4 СП 60.13330.2012 (действующего на момент написания статьи), который является актуализированной версией СНиП 41-01-2003 – основного нормативного документа, используемого при проектировании систем вентиляции, отопления, допускает использование окон для противодымной защиты наравне с другими устройствами, если они обеспечены автоматическим, дистанционным, а также ручным по месту монтажа управлением при пожаре.
Компенсация естественного дымоудаления
Из определения противодымной вентиляции, данного в СП 7.13130: это газообмен внутри объема строительного объекта при пожаре в одном из помещений, что регулируется/управляется системами дымоудаления, подачи свежего воздуха.
Компенсация естественного дымоудаления – это приток чистых воздушных масс естественным и/или принудительным путем, необходимый для возмещения объема выброса из здания продуктов горения в газовоздушной среде.
Согласно пункту 8.8 свода правил для организации естественного возвращения воздушных масс в помещения защищаемого объекта могут выполняться:
- Проемы в стенах зданий, располагаемые внизу помещений.
- Шахты с клапанами, оборудованными автоматическими, дистанционными приводами управления, чьи притворы необходимо обеспечить средствами, предотвращающими примерзание.
Компенсация естественного удаления дыма также может производиться подачей свежего воздуха автономными приточными системами принудительной противодымной вентиляции.
Важно: во всех случаях отрицательный дисбаланс в защищаемых помещениях, создаваемый совместной работой систем дымоудаления, притока воздуха не должен превышать 30%, а перепад давления возле закрытых дверей эвакуационных путей, выходов быть не выше 150 Па, чтобы не препятствовать их открытию.
Преимуществом применения естественного дымоудаления является минимум необходимого вентиляционного оборудования, а недостатком, часто выявляемым в ходе проектирования – невозможность эффективного, своевременного выброса расчетных объемов дымовых газов. В таких случаях необходимо устройство систем принудительного дымоудаления.
