Первые секунды и минуты во время пожара определяют насколько эффективно можно противостоять распространению огня и самое важное – спасти людей. Распространению огня необходимо поставить максимальное количество эффективных преград. А образующийся во время пожара дым не должен иметь шансов создать значительную угрозу здоровью и жизни, находящихся в здании людям. Именно с этой целью разрабатывается и внедряется на практике система противодымной вентиляции и дымоудаления. Она помогает:
- спасти жизни людей, с наибольшей эффективностью и наименьшими затратами;
- помогает максимально сохранить имущество компании и ускорить процесс восстановительных работ;
- содействует пожарным в ликвидации очагов возгорания.
Рассмотрим детальнее, как и зачем устанавливают такую систему и как она функционирует на практике, приведем примеры использования и преимущества ее применения.
Назначение противодымной вентиляции зданий
Противодымная система помогает провести безопасную эвакуацию сотрудников компании или жильцов дома. Но у нее есть и другие, не менее важные функции:
- прекращение или препятствование распространению едкого и опасного дыма от очага возникновения пожара для предупреждения отравления эвакуирующихся;
- создает “коридоры безопасности” для быстрого и максимального по количеству перемещения, передислокации сотрудников компании, жителей здания, а также для эвакуации ценного имущества;
- снижает влияние отравляющих свойств дыма и теплового воздействия на пожарных и тех, кто помогает локализовать очаги возгорания, помогает ликвидировать опасность для здания, а также помогает организовать место работы для медицинских работников, которые оказывают первую неотложную мобильную помощь пострадавшим.
Также экстренное дымоудаление снизит нанесенный пожаром ущерб, сократит убытки и как следствие – поможет быстрее восстановить работу компании. Следует отметить, что значительное уменьшение концентрации дыма резко снижает количество и глубину травм, отравлений, поскольку именно концентрация опасных газов, остается самым важным фактором ущерба здоровью или наступления летальных случаев во время пожаров.
Как функционирует?
Работа такой системы начинается с ее включения и перехода от дежурного режима эксплуатации в активный режим противодействия задымлению. Для включения используется три способа:
- автоматическое включение, вследствие приема сигнала о возникновении пожара, который поступил от противопожарных датчиков;
- включение работы механизмов с централизованного противопожарного пульта оператором, контролирующим обеспечение пожарной безопасности объекта;
- ручное включение первым, кто заметил пожар или ответственным за пожарную безопасность сотрудником.
Включение осуществляется параллельно с началом эвакуационных действий и работой мобильных бригад по пожаротушению, использованию подручных средств ликвидации очага с помощью огнетушителей и пожарных кранов, систем автоматического отсекания огня.
Второй этап работы системы: нагнетание или втягивание воздуха
После начала оповещения и включения системы в работу, может осуществляться два вида воздействия: создание избыточного давления с выталкиванием дыма наружу и втягивание газов, образующихся во время пожара с их транспортировкой за пределы здания. Оба способа по-своему эффективны и помогают изменить состав воздуха в помещениях, где наблюдается высокая концентрация вредных веществ. Работа системы осуществляется от штатных энергетических сетей, имеющих дополнительную защиту от огня или от мобильных электрических генерирующих устройств, в случае повреждения основных каналов поставок электроэнергии.
Работа всех компонентов рассчитана на длительную эксплуатацию при высокой загазованности, повышенной температуры и прочих негативных факторах.
Особенности работы дымоудаления после окончания тушения пожара
Система работает до полной ликвидации опасности и выключается вручную или автоматически, получив данные датчиков. Работа устройств может продлеваться на некоторое время и после полной ликвидации огня, поскольку это важно:
- для качественного проветривания и удаления из помещений негативно влияющих на человека веществ;
- изъятия из воздушной массы здания, находящихся во взвешенном состоянии остатков веществ, используемых во время пожаротушения;
- полного удаления газов, образовавшихся во время сгорания пластика, дерева, других элементов сооружений.
Такое проветривание создаст дополнительные условия для быстрого перехода к восстановлению и началу ремонтных работ.
Где устанавливается?
Устройства и отдельные элементы системы дымоудаления размещаются равномерно по площади здания. Это необходимо для создания равномерного поглощения дыма.
Сеть установленных элементов системы сопоставляется с объёмом воздушного пространства которое необходимо регулировать. То есть в больших помещениях устанавливается больше элементов системы дымоудаления, а также увеличивается общая мощность. Для особо ответственных участков может предусматриваться резервная система дымоудаления которая работает в автономном режиме, или обеспечивается от резервного источника электрического питания.
В некоторых случаях рационально зонировать здания, где может быть усиленное задымление, то есть на участках, где есть быстровоспламеняющиеся предметы или изделия. Также такое зонирование необходимо на участках, где есть большая открытая площадка, и где может быть активное распространение огня и дыма. Чтобы предупредить эти явления, используются дымовые завесы и специальные системы улавливания дыма, обеспечивающие повышенную производительность.
На производстве также практикуют установку дымоудаляющих элементов непосредственно возле потенциально опасного источника возникновения пожара. Такие меры предосторожности необходимы для того чтобы максимально локализировать опасное влияние на работающих сотрудников и создать условия для эффективной работы по пожаротушению и эвакуации людей.
Схема противодымной вентиляции
Схема работы противодымной вентиляции может быть построена в двух вариантах. Первый, и один из наиболее распространенных, заключается в нагнетании давления воздуха в значительных объемах. Воздух втягивают вентиляторы подпора. По воздухопроводам, нагнетаемая воздушная масса передается в коридоры и комнаты, поступает во все помещения, включая те, где возникло загорание. Из помещений, воздух выталкивается через вентиляционные клапаны. Далее, дым концентрируется и втягивается вентилятором дымоудаления.
Приблизительно так же работает вытяжная система. Однако в этом случае, вентиляторы на внешней части здания работают как создающие дополнительное разрешение атмосферы насосы, то есть создается не давление массой, а передача воздуха из рабочих помещений.
Зонирование: принципы и необходимость
В схеме вытяжной принудительной дымоудаляющей вентиляции используются также такие приемы как зонирование пространства, которое помогает более эффективно устранять угрозу заполнения горючими газами пространства комнат. В соединительных помещениях – коридорах – клапаны для удаления дыма устанавливаются в обязательном порядке и напрямую соединены с дымоотводными трубами.
Зонировании дымозавес обязательно на рабочих местах, где есть постоянные и технологически обусловленные выделения веществ. Эти вещества вредны для организма, а обустройство вентиляции в этом конкретном месте невозможно или не даёт требуемого эффекта. Также обустройство дымовых завес обязательно на рабочей площадке, которая расположена между помещениями, где в воздухе присутствуют вредные вещества или они могут активно выделяться.
Разновидности противодымной вентиляции
Актуальны две самые распространенные системы отвода дыма – статичные и динамичные. В некоторых случаях для улучшения эффективности используют комбинацию обоих методов удаления горючих газов, в частности такие способы наиболее продуктивны в промышленных и больших коммерческих помещениях. Объединение статичного и динамичного метода удаления дыма, экономически наиболее целесообразное решение, которое отличается простой и эффективной системой управления.
Статичный метод дымоудаления
Статичный метод предусматривает сокращения доступа воздушной смеси, которая может стимулировать очаг возгорания. Дымовая и огненная завеса таким образом охватывают меньшее пространство и нет опасной концентрации. Каналы эвакуации в таком случае герметизируются посекционно, чтобы сократить доступ вредных веществ. Такой метод обязательно использует полную остановку вентиляции. Герметизацией пространства и прекращением доступа новых порций воздуха можно добиться резкого сокращения свежего воздушного потока, который мог бы поддерживать активность горения.
Динамичный метод дымоудаления
Динамичный метод направлен на активное противостояние распространению горячего, образованного вследствие пожара дыма по помещениям. Автоматическая вытяжная, нагнетательная или гибридная система перемещения воздушных масс на объекте при обнаружении возгорания включается и начинает удалять из помещения дым. Пути эвакуации при этом должны быть отсечены конструктивно от огня, а внутри коммуникационных соединений устанавливаются специальные отводные клапаны.
Клапаны замедляют концентрацию отравляющего вещества и его распространение, а также ограничивают поступление насыщенной кислородной смеси для активации горения.
Естественное дымоудаление
Наиболее простое, но и менее эффективное – естественное дымоудаление. Такая система применяется в небольших помещениях, где есть возможность качественно зонировать рабочее помещения, а также площадки производства продукции. Такие системы рассчитаны прежде всего на работу в комплексе, с использованием принудительной схемы удаления дыма.
Вместе с тем, системы естественного дымоудаления активно применяются в различных типах зданий и сооружений, поскольку отвечают базовым требованиям пожарной безопасности и требуют оптимальных капитальных вложений.
Работа таких систем основана на физических свойствах воздушных масс. При сильном нагреве воздушная масса, включая продукты горения, поднимается вверх, и освобождает нижнюю часть пространства помещения для людей, которые эвакуируются. То есть, эта система работает с помощью правильно расположенных и установленных объектов приема и передачи горячего воздуха. А для ее функционирования достаточно выполнение условия о разности температур горячей воздушной массы, которая удаляется из помещения и более холодного воздуха, находящегося снаружи.
Принудительная система
Принудительная система воздухообмена для удаления взвешенных горючих материалов использует электромеханические средства для воздействия на воздушную массу. Таким образом можно точно регулировать и прогнозировать объём поступаемого в помещение дыма и объём притока свежего воздуха.
Расчет мощности вентиляторов для принудительной схемы, производится с учетом базовых показателей активности распространения газов, скорости проникновения дыма после возгорания, а также пропускной способности воздуховодов. Поэтому здесь важны как размеры передающих дым труб, так и показатели мощности электродвигателей, используемых в нагнетательных или всасывающих воздух, вентиляторов.
В зависимости от конструктивного решения, могут использоваться два варианта противодымной вентиляции: вытяжная и приточная. В некоторых случаях используют гибридную приточно-вытяжную схему обеспечения меньшей концентрации дыма в помещениях. Рассмотрим детальнее, как работают самые распространённые версии такой вентиляции.
Вытяжная противодымная вентиляция
Основа этой системы – вытяжные вентиляторы, а также дымоприёмные каналы и устройства. Их основная задача создать максимально благоприятные условия для приёма большего объёма дыма из верхней части помещения где и концентрируются продукты горения во взвешенном состоянии.
Вытяжная вентиляция может осуществляться как естественным путем за счет разницы температур внутри помещения и снаружи, так и с помощью силовых устройств – вентиляторов или насосов, обеспечивающих участки с более разреженным воздушным пространством.
Электромеханические устройства, которые применяются для вытяжной вентиляции, более прогнозировано могут устранять опасность для здоровья и жизни человека, поскольку имеют расчётную мощность в удалении воздушной массы из помещений.
Приёмные элементы соединены в такой системе с централизованным воздуховодом в котором и создаётся концентрация дыма. Из централизованного воздуховода дым с помощью вентиляторов подаётся наверх и выталкивается за пределы помещения. Поступление свежего воздуха производится через специальные технологические проходы для которых можно регулировать интенсивность и объём поступаемого воздуха.
Приточная противодымная вентиляция
Приточное вентилирование воздуха для удаления дыма рассчитано прежде всего на снижение концентрации опасных для организма человека веществ, которые образуются при воздействии огня на материалы и конструкции. Вместе со снижением концентрации дыма, производится его удаление из помещения для обеспечения безопасной эвакуации и устранения задымленности рабочих и жилых помещений.
Подача воздуха который отбирается с внешнего контура осуществляется не только в локации концентрации людей на рабочих местах, но и в технические и коммуникационные объекты – лифты, лестницы, коридоры или тамбуры. Таким образом удаётся достигать минимизации влияния дыма и его распространения.
Приточно-вытяжная противодымная вентиляция
Этот способ вентиляции можно назвать ещё гибридным или комбинированным. Проектирование и эксплуатация такой системы наиболее сложное, но зато наиболее эффективное. Приточно-вытяжная система состоит из двух параллельно работающих регулирующих систем:
- приточная подает внутрь здания необходимое количество свежей воздушной массы которая очищена от опасных газовых примесей;
- вытяжная система обеспечивает эффективное удаление из помещения продуктов горения, с помощью специально установленных вентиляторов большой мощности.
Обе системы можно регулировать в автоматизированном или ручном режиме. При этом такая система проявляет гибкость в настройках и точную адаптацию к условиям эксплуатации конкретных жилых или коммерческих помещений. Поэтому можно добиться идеальных условий для пожаротушения и эвакуации людей в случае возникновения очагов возгорания.
Вентиляторы
Вентиляторы, которые используются в комбинированных системах, а также в приточных и вытяжных, должны обеспечивать значительную мощность, необходимую для быстрого и качественного обмена воздухом. Стандартная мощность вытяжных вентиляторов в противодымных системах должна составлять не менее 20 тысяч куб метров в час.
Требования температурной устойчивости и защиты от газов
Газоудаляющие устройства должны обладать значительной устойчивостью к повышенным температурам, а также воздействию горючих газов. По общему правилу требуется, чтобы вентиляторы, используемые в таких системах, могли беспрерывно работать не менее 2 часов. Даже если температура окружающей среды поднимается до +600С. Именно поэтому вентиляторы, используемые для таких дымоудаляющих конструкций должны соответствовать ряду требований:
- высокий класс защиты от прямого огня, дыма и высокой температуры;
- корпуса вентиляторов должны быть обязательно оборудованы защитными элементами – закрывающими кожухами для исключения случайного попадания внутрь дымоудаляющей системы сторонних предметов;
- установка, монтаж и проектирования таких устройств должно осуществляться по специальным требованиям и нормативам, предусмотренным для вентилирующих устройств этого типа.
Монтаж и подключение к системе дымоудаления вентиляторов, как основных агрегатов этой системы, необходимо заказать у профессиональной строительной компании. Компания и ее сотрудники, мастера, должны специализироваться на оказании таких услуг и имеет соответствующих специалистов и необходимый опыт.
Крышные электровентиляторы
Особыми свойствами должны обладать крышные электровентиляторы применяемые в таких конструкциях. Кроме активного сопротивления высокой температуре газов, а также окружающей среды, они должны иметь хорошую защищённость от попадания влаги, устойчивость и работоспособность при пониженных температурах.
Подключение таких электровентиляторов производится через надёжные и быстро управляемые коммутационные системы с возможностью поддерживать необходимую мощность эксплуатируемого электродвигателя.
Клапаны избыточного давления
Одна из важных составляющих дымоудаляющих систем – клапаны избыточного давления. Именно с их помощью можно быстро отрегулировать количество дыма которое собирается в потолочном секторе помещения и таким образом помочь в безопасной эвакуации людей и ускорение ликвидации последствий пожара.
Клапаны избыточного давления управляются дистанционно или вручную для организации вывода горючих газов в воздухопроводы. Работа таких клапанов обеспечивает надёжность всей системы. Поэтому необходимо высокое качество и стабильность работы клапанов во всех помещениях, где используется система и требуется качественное регулирование состава воздушной смеси.
