Подача воздуха в тамбур-шлюзы

Тамбур-шлюз 1 го типа ограждается противопожарными перегородками 1 типа, перекрытиями 3 типа, заполнением проемов 2 типа

Тамбур-шлюз

Предел огнестойкости

Устройство тамбур шлюза первого типа регламентируется Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности.

Тамбур-шлюз 1 го типа: особенности

Закон устанавливает разделение тамбур-шлюзов на 2 типа в зависимости от предела огнестойкости, типа ограждающих конструкций. Ни применение тамбур-шлюза в качестве эвакуационного выхода, ни наличие постоянного подпора воздуха или подвора воздуха при пожаре, ни особенности местонахождения или вентиляции не играют никакой роли для определения типа тамбур-шлюза.

Ограждающие конструкции тамбур-шлюза выполняют из противопожарных перегородок и перекрытий.

Тамбур-шлюз 1 го типа ограждается противопожарными перегородками 1 типа, перекрытиями 3 типа, заполнением проемов 2 типа. Стены и перегородки используются для предотвращения оаспространения пожара, дыма и вредных веществ в пределах этажа.Тамбур-шлюз первого типа устраивается в противопожарных стенах первого типа. Перегородки для тамбур-шлюза должны иметь предел огнестойкости не меньше ЕI 45: можно сделать например из кирпича 120 мм или из гипсокартона на металлическом каркасе с ГКЛ в два слоя с каждой стороны, при чем наружный слой нужно брать огнестойкий, и с заполнением негорючим минераловатным материалом (EI >90).

Для устройства тамбур-шлюза 1 типа используют перекрытия 3 типа имеющие предел огнестойкости не меньше REI 45 и выполняются из конструкций класса пожарной опасности К0. Такие перекрытия устраиваются для ограничения распространения огня по этажу и между этажами в течении времени регламентированного пределом огнестойкости.

Заполнение проемов в тамбур-шлюзе 1 типа допускается дверями, воротами, , окнами, люками, клапанами имеющие предел огнестойкости не меньше EI 30, грубо говоря с огнестойкостью двери не меньше 30 минут.

Виды тамбур-шлюзов 1 го типа

Тамбур-шлюзы 1 типа устанавливаются в стенах 1 типа, около помещений классов А, Б, на отдельных лестницах ведущих с цокольного этажа на 1 этаж без выхода наружу.

Тамбур-шлюзы устанавливают также для обеспечения газо- и дымонепроницаемости. Для этого в тамбур-шлюзе вентиляционными установками создают подпор воздуха 20 Па.

Тамбур-шлюз с постоянным подпором воздуха устанавливают для разделения помещений категорий А и Б от смежных помещений, , лестничных клеток, коридоров, лифтовых шахт.

Тамбур-шлюзы с подпором воздуха при пожаре устанавливают в подвале для изоляции от лифтовых шахт и лестничных клеток имеющих выход на первый этаж, если в подвале есть пожарная нагрузка, также на незадымляемых лестничных клетках, в др. местах.

Расчетная часть

Ниже приведен пример расчета подпора в ТШ. Расчет осуществляется по . Выполнить онлайн расчет можно здесь.

Условия задачи:

Рассчитать расход воздуха, подаваемого в тамбур-шлюз на этаже пожара, расположенного при выходе из коридора на незадымляемую лестничную клетку типа Н3. Размер дверных проемов тамбур-шлюза — 900х1900(h) мм в свету.

Выполним расчет для г. Москвы:

Расчет расхода воздуха на 1 открытую дверь тамбур-шлюза

Определим расход воздуха, подаваемого в тамбур шлюз, для создания избыточного давления в 20 Па:

Расчет расхода воздуха для создания избыточного давления 20 Па в защищаемом тамбур-шлюзе при закрытых дверях

Соответственно для создания избыточного давления в 150 Па:

Расчет расхода воздуха для создания избыточного давления 150 Па в защищаемом тамбур-шлюзе при закрытых дверях

3) Одна система с устройством сброса избыточного давления из ТШ

Рис.4 Принципиальная схема систем приточной противодымной вентиляции тамбур-шлюзов со сбросом давления

По п. 8.8 :

Сразу оговоримся, что вариант сброса избыточного давления через КИД в объем лестничной клетки мы не рассматриваем, т.к. это противоречит пп. «а» п. 5.4.16 :

Данная тема достаточно интересна и объемна. Этому решению будут посвящены отдельные статьи:

Применение систем подпора в тамбур-шлюзы (ТШ) для возмещения объемов удаляемых продуктов горения. Часть 1. Коридоры

Применение систем подпора в тамбур-шлюзы (ТШ) для возмещения объемов удаляемых продуктов горения. Часть 2. Подземные автостоянки

4) Одна система с применением частотного преобразователяРис. 5 Принципиальная схема систем приточной противодымной вентиляции тамбур-шлюзов с частотным преобразователем

Смысл такой: Вентилятор работает в двух режимах. Переключение между режимами работы осуществляется за счет частотного преобразователя. Управляющий сигнал на частотный преобразователь поступает от датчика положения двери. В нашем случае: при закрытой двери вентилятор должен подавать 310-860 м3/ч (без учета утечек), при открытой двери — 8050 м3/ч (без учета утечек).

По нашему опыту: не все преобразователи частоты могут поддерживать режим работы вентилятора, обеспечивающий малый расход (при закрытой двери). Поэтому применять данное решение мы рекомендуем только после консультации со специалистами завода-изготовителя!

От опытных товарищей поступила информация о реализации решения на основе вентилятора ВКОП-2019 и шкафа ППУ ШКВАЛ-200 компании «ВЕЗА» (не реклама).

3. ПОДПОР ВОЗДУХА ПРОЕКТ

Расчетная температура наружного воздуха: -28СРасчетная температура внутреннего воздуха: +20СРасчетная скорость ветра: 4.9м/с

Внутреннее давление в защищаемом тамбуре:Pri = 20 — g ∙ (hi+0,5∙hdr)∙(ρa — ρr) = 20 — 9,81 ∙ (0+0,5∙1.9)∙(1.29 — 1.2) =19 ПаPr-i = 20 — g ∙ (h-n-(h-i+0,5∙hdr)∙(ρa — ρr) = 20 — 9,81 ∙ (-3-(-3+0,5∙1.9)∙(1.29 — 1.2)=21 Паρr = 353/(Tr+273) =353/( 20 + 273) = 1.20 м³/кг — плотность воздуха в помещениях зданияρa = 353/(Ta+273) =353/( -28 + 273) = 1.29 м³/кг — плотность наружного воздухаSdr = 5300/ρа =5300/1,29 =4108.53 м³/кг — характеристика уд.сопротивления дымопрони-цанию дверей тамбур шлюзаРасход в тамбур шлюз:Gr = n·Fdr·(20/Sdr) ½ , кг/сGr = 3·1.71·(20/4108.53)½ =0.358 кг/сПодача вентилятора:Lv = Gr · 3600 / ρa =0.358 · 3600 / 1.29 =1000 м³/ч

Согласно СП7.13130.2013, пункт 7.15, пораздел в) для тамбур-шлюза, расположенноо при выходе в незадымляемые лестничные клетки расчет проводится так же на обеспече-ние скорости в проеме дверного проема не менее 1.3м/с:Размеры двери на выходе в лестничную клетку 1.9х0.9 =1.7м2Требуемый расход воздуха составит: 1.7м2∙1.3м/с∙3600 = 8000м3/ч.

Заземление и уравнивание потенциалов.Для защиты людей от поражения электрическим током применено: заземление, защит-ное отключение.Заземлить оборудование или его части согласно ПУЭ п.1-7-46.Использование нулевого рабочего проводника, идущего от нейтрали генератора или трансформатора на щит распределительного устройства, в качестве заземляющего про-водника не допускается.Сопротивление заземляющего устройства, в любое время года должно быть не более 4 Ом при линейных напряжениях 660В, 380В и 220В согласно ПУЭ 1-7-62.В качестве естественных заземлителей использовать элементы и конструкции, согласно ПУЭ 1-7-70.Заземлители связать с магистралями заземлений не менее чем двумя проводниками, присоединенными к заземлителю в разных местах, согласно ПУЭ 1 -7-71.Для искусственных заземлителей применить сталь угловую 40х40х4, сталь круглая 0 12 мм длиной 2-3м, согласно ПУЭ 1-7-72, 1-7-51.Для заземляющих и нулевых защитных проводников применить сталь полосовую, соглас-но ПУЭ 1-7-76:Соединение и присоединение заземляющих и нулевых защитных проводников осуще-ствить согласно ПУЭ 1-7-90, 1-7-94 и ГОСТ10434-76 по 2 му классу соединений.Согласно технического циркуляра (Ассоциация «Росэлектромонтаж» от 11.05.2000 № 6-1/2000 в каждой электроустановке должна быть выполнена главная система уравнивания потенциалов, соединяющая между собой следующие проводящие части:защитный проводник питающей линии;

заземляющий проводник, присоединенный к естественному или искусственному заземли-телю;металлические трубы коммуникаций.Все контактные соединения должны соответствовать требованиям Г0СТ10434 к контакт-ным соединениям класса 2.Заземляющий защитный РЕ проводник питающей линии в системе ТN-С-S. Заземляющий проводник, присоединённый к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (ес-ли есть заземлитель);Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине, согласно ПУЭ п.1.7.119-1.7.120, при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.

Проблема притока воздуха

При проектировании установки подпора воздуха у специалистов трудностей обычно не возникает.

Здесь мы опираемся на 123-ФЗ, СП 7.13130.2013 и другие нормативы.

Но, как обычно, все случается на практике.

Давайте представим ситуацию, когда приведена в действие система ДУ из эвакуационного прохода.

Начался забор задымленного воздуха из пространства и его выброс в шахту дымоудаления.

В проходе для эвакуации образуется минусовое давление.

Вследствие этого, открывающиеся наружу двери из коридора прижимаются к своим створкам давлением в соседнем помещении.

Поэтому открыть их очень тяжело, либо совсем невозможно.

А по п. 7.16 СП 7, максимальное избыточное давление на такую дверь – 150 Па.

Чтобы уравновесить давление рекомендуется монтаж системы подпора воздуха, то есть притока с улицы.

Расстояние между подпором и дымоудалением задается п. 7.11 СП 7, применительно к разным местам выброса продуктов горения.

Но излишняя компенсация тоже вредит, поскольку спровоцирует распространение дыма между помещениями.

А п. 8.8 для компенсации рекомендует монтировать систему подпора с естественным притоком.

Поэтому, следуя этим нормативам, мы можем обойтись без полноценной приточки с подпорным вентилятором.

Естественный приток предполагает шахты с клапанами или проемы наружу.

Но как быть, если у нас работает принудительная вентиляция подпора воздуха,

а при пожарной ситуации люди пораспахивали все окна, двери и бегут по коридорам на выход?

Правильно, образуется излишнее давление в проходе для эвакуации по сравнению, например, с лестничной площадкой или тамбуром.

Благодаря воздушному притоку из окон и работы приточной вентиляции, дым, конечно, хлынет из прохода дальше в другие помещения.

Как решить эту проблему?

Можно, к примеру, поставить в местах эвакуации датчики давления с анализаторами и другое оборудование КИПиА.

Но беда в том, что на все проектируемые устройства у нас должен быть сертификат ПБ.

Об этом, конечно, хорошо осведомлен пожарный инспектор…

Что же тогда делать?

Выход из сложившейся ситуации на самом деле простой –

достаточно установить сертифицированный клапан сброса избыточного давления,

управляемый дистанционно или автоматически.

Сейчас эти устройства обязательно имеют сертификат.

При описанной ситуации с распахнутыми окнами такой клапан

перейдет в закрытое положение и отключит приточную компенсацию в коридор для эвакуации.

Минусовое давление от работы дымоудаляющего оборудования будет тогда уравновешиваться давлением из распахнутых окошек.

А в штатной ситуации клапан будет открываться, например,

при превышении избыточным давлением отметки 90 Па и закрываться при снижении его до 40 Па.

Эти пороговые значения удобно настраиваются регулировочным винтом, сжимающим и разжимающим пружину.

2) Необходимость тщательного подбора КИД (или ППКнз) для перетока воздуха

Ниже представлен расчет для подбора КИД. Для ППКнз расчет выполняется аналогично.

Для подбора КИД воспользуемся данными каталога (см. стр. 131) компании «Сигма-Вент» (не реклама):

Формулы для подбора КИД

Формулы расчета у производителей схожи. Если лишь небольшие отличия в поправочном коэффициенте (у ВЕЗЫ, к примеру, 1,7).

Расчет КИД

Ограничения по высоте КИД (порядка 500мм) вызваны требованиями пп. 714, 7.17 (см. Рис. 2).

По результатам расчета принимаем клапан КИД 600х500. Следует предусматривать установку многостворчатого клапана без вылета заслонок за обе стороны клапана.

Рис. 3 Один из примеров многостворчатого КИД с пределом огнестойкости

Это вызвано следующими причинами:

п. 4.3.7 :

В зависимости от размера при одностворчатом исполнении КИД вылет заслонки может быть значительным.

возможность предусмотреть антивандальную защиту КИД (к примеру, решетки или защитную сетку с двух сторон).

При установке на КИД решеток (или защитной сетки) необходимо внести корректировки в представленный расчет. При этом размер клапана увеличится (при фиксированной высоте, соответственно, увеличится ширина клапана).

По расчету КИД с решетками необходимо проконсультироваться со специалистами завода-изготовителя!

При отсутствии антивандальной защиты существует достаточно большая вероятность повреждения клапана и, соответственно, некорректной работы систем противодымной вентиляции!

Примечание:

По опыту скажу, что архитекторы обычно стараются минимизировать размеры тамбур-шлюза.

Минимальные размеры тамбур-шлюзов регламентируются п. 4.3.11 :

Так что особое внимание также прошу уделить выбору места для размещения КИД (ППКнз) в ограждении тамбур-шлюза. Вывод:Применение систем подпора в тамбур-шлюзы для возмещения объемов удаляемых из коридоров продуктов горения позволяет оптимизировать решения по противодымной вентиляции зданий

Но данное решение требует основательного подхода к подбору оборудования (КИД) и место под его размещение

Вывод:Применение систем подпора в тамбур-шлюзы для возмещения объемов удаляемых из коридоров продуктов горения позволяет оптимизировать решения по противодымной вентиляции зданий. Но данное решение требует основательного подхода к подбору оборудования (КИД) и место под его размещение.

Библиография

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

 МД.137-13 «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий: Метод. рекомендации. М., ВНИИПО»

 СП 1.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы»

Благодарим за внимание!

Подписывайтесь на нас в Telegram!

Published on  October 13th, 2020

Требования нормативных документов к тамбур-шлюзам (в части противодымной защиты)

Тамбур-шлюз (далее — ТШ) — объемно-планировочный элемент, предназначенный для защиты проема противопожарной преграды, выгороженный противопожарными перекрытиями и перегородками, содержащий два последовательно расположенных проема с противопожарными заполнениями или большее число аналогично заполненных проемов при принудительной подаче наружного воздуха во внутреннее выгороженное таким образом пространство — в количестве, достаточном для предотвращения его задымления при пожаре (п. 3.18 ).

Системы противодымной вентиляции ТШ должны обеспечить (согласно , ):

• при одной открытой двери — среднюю скорость истечения воздуха через открытый дверной проем не менее 1,3 м/с (с учетом совместного действия вытяжной противодымной вентиляции);
• при закрытых дверях* — избыточное давление в диапазоне от 20 до 150 Па (с учетом совместного действия вытяжной противодымной вентиляции).

Примечание:

*Измерение избыточного давления в тамбур-шлюзах должно производиться на закрытых дверях по отношению к имитируемому задымленному помещению.

Принцип работы

Теперь о том, как работает дымоудаление и подпор воздуха, когда горит сооружение.

Алгоритм действий очень простой.

1. При возгорании срабатывает дымовой пожарный датчик.
2. Тревожный сигнал идет на пульт управления ПС.
3. ПКП посылает управляющий импульс на закрытие огнезадерживающих клапанов в зонах противопожарных перегородок, выключение общеобменной ПС.
4. Клапан дымоудаления, смонтированный в зоне очага огня, автоматически переходит в открытое положение.
5. Включаются дымоудаляющие и приточные вентиляторы.
6. Оборудование ДУ удаляет летучие газы и другие вредные вещества.
7. Система подпора воздуха при пожаре забирает с улицы чистые воздушные массы и доставляет их в эвакуационные участки здания: коридоры, холлы, шахты лифтов и пр.