Расчёт дымоудаления: что учитывают в проекте

Сначала — нужна ли система вообще

Пункт 7.2 СП 7.13130.2013 перечисляет случаи, когда удаление продуктов горения вытяжной противодымной вентиляцией предусматривать следует. Самые частые на коммерческих объектах:

• коридоры и холлы жилых, общественных, административно-бытовых и многофункциональных зданий высотой более 28 м;
• коридоры и пешеходные тоннели подвальных и цокольных этажей — при выходах в них из помещений с постоянным пребыванием людей;
• коридоры без естественного проветривания при пожаре длиной более 15 м в зданиях с числом этажей два и более — производственных и складских категорий А, Б, В, общественных, административно-бытовых, многофункциональных;
• общие коридоры и холлы зданий с незадымляемыми лестничными клетками;
• атриумы и пассажи;
• производственные и складские помещения с постоянными рабочими местами категорий А, Б, В1–В3 в зданиях I–IV степени огнестойкости (для высотного стеллажного хранения — независимо от наличия рабочих мест);
• торговые залы, офисы, помещения с высокой плотностью пребывания людей — на этажах, сообщающихся с незадымляемыми лестничными клетками, или без естественного проветривания при пожаре;
• гардеробные площадью 200 м² и более;
• помещения хранения автомобилей закрытых надземных и подземных автостоянок и изолированные рампы этих автостоянок.

Есть и послабления. Для торговых залов и офисов площадью не более 800 м² при расстоянии от наиболее удалённой точки до ближайшего эвакуационного выхода не более 25 м удаление продуктов горения допускается предусматривать через примыкающие коридоры, холлы, рекреации, атриумы и пассажи. Для производственных помещений категорий В1–В3 площадью до 200 м² — через примыкающий коридор.

Пункт 7.3 задаёт исключения из 7.2. Два из них влияют на решение по всему объекту: требования не распространяются на помещения площадью до 200 м², оборудованные установками автоматического водяного или пенного пожаротушения (кроме категорий А и Б, помещений, сообщающихся с незадымляемыми лестничными клетками типа Н2 или Н3, и закрытых автостоянок с парковкой при участии водителей), и на помещения, оборудованные установками газового, аэрозольного или порошкового пожаротушения (кроме тех же автостоянок).

Отсюда — типовая связка на объекте: решение по пожаротушению меняет объём дымоудаления, поэтому обе системы считают вместе, а не по очереди.

Что входит в расчёт расхода

Пункт 7.4: расход продуктов горения, удаляемых вытяжной противодымной вентиляцией, рассчитывают в зависимости от:

• мощности тепловыделения очага пожара;
• теплопотерь через ограждающие строительные конструкции помещений и вентиляционные каналы;
• температуры удаляемых продуктов горения;
• параметров наружного воздуха;
• состояния — то есть положений — дверных и оконных проёмов;
• геометрических размеров.

Расчёт ведут раздельно:

• для каждого коридора длиной не более 60 м — по подпунктам «а»–«г» пункта 7.2;
• для каждой дымовой зоны площадью не более 3 000 м² в помещениях — по подпунктам «д»–«з».

Отдельной строкой стоит запрет: не допускается принимать без расчёта фиксированные значения температуры удаляемых продуктов горения из коридоров или помещений. Это прямой ответ на распространённую практику «взяли 300 °C, потому что вентилятор такой купили».

Параметры наружного воздуха для вытяжной части берут для тёплого периода года, скорость ветра — по наибольшим значениям независимо от периода года.

Пункт 7.5 требует учитывать подсосы воздуха: через неплотности каналов вытяжных систем и через неплотности закрытых противопожарных клапанов — по протоколам сертификационных испытаний, но не более расчётной величины. Минимальная допустимая удельная характеристика сопротивления дымогазопроницанию клапана — 2,4·10³ м³/кг.

Дымовые зоны и дымоприёмные устройства

Пункт 7.9: при удалении продуктов горения непосредственно из помещений площадью более 3 000 м² их необходимо конструктивно — или при соответствующем расчётном обосновании условно — разделять на дымовые зоны площадью не более 3 000 м² каждая, с учётом возможности возникновения пожара в одной из зон.

Площадь помещения, приходящаяся на одно дымоприёмное устройство, определяется расчётом и должна составлять не более 1 000 м².

Разделение бывает конструктивным — противодымными экранами — и условным. Разница практическая: при конструктивном разделении включение вытяжной системы допускается предусматривать только в дымовой зоне с очагом пожара.

Величина	Предел по СП 7	Пункт
Длина коридора для одного расчёта	не более 60 м	7.4
Площадь дымовой зоны	не более 3 000 м²	7.4, 7.9
Площадь на одно дымоприёмное устройство	не более 1 000 м²	7.9
Отрицательный дисбаланс приток/вытяжка	не более 30 %	7.4
Перепад давления на закрытых дверях эвакуационных выходов	не более 150 Па	7.4, 7.16
Избыточное давление в шахтах лифтов	от 20 до 70 Па	7.16

Приточная часть: система считается в паре с вытяжной

Противодымная вентиляция — это не только вытяжка. Приточные системы подают воздух в лестничные клетки, тамбур-шлюзы, шахты лифтов и безопасные зоны, и их параметры считаются совместно с вытяжными.

Из пункта 7.16: для приточной части температуру наружного воздуха и скорость ветра принимают для холодного периода года; избыточное давление в шахтах лифтов — не менее 20 и не более 70 Па; величина избыточного давления на закрытых дверях эвакуационных выходов при совместном действии приточно-вытяжной противодымной вентиляции не должна превышать 150 Па. Если расчётное давление в лестничной клетке выше допустимого, объём клетки зонируют рассечками — сплошными противопожарными перегородками 1-го типа.

Подача воздуха в помещения безопасных зон рассчитывается из условия скорости истечения воздуха через одну открытую дверь не менее 1,5 м/с.

Ограничение по дисбалансу из пункта 7.4 — то, из-за чего систему нельзя «докинуть» после сдачи: добавили приток, не пересчитав вытяжку, — получили положительный дисбаланс, который не допускается вовсе.

По какой методике считают

Пункт 7.18 разрешает использовать для противодымной защиты системы приточно-вытяжной общеобменной вентиляции при выполнении требований пунктов 7.1–7.17. Расчётное определение параметров выполняется по положениям самого свода правил; расчёты могут быть выполнены в соответствии с методическими рекомендациями ВНИИПО МД.137-13 «Расчётное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий» или по другим методическим пособиям, не противоречащим требованиям СП 7.

То есть МД.137-13 — не обязательный документ, а признанный способ выполнить обязательное требование. Если проектировщик считал «по-своему», он должен показать, что его методика не противоречит СП 7.

Оборудование выбирается под результат расчёта, а не наоборот: пункт 7.11 задаёт ряд пределов огнестойкости вентиляторов — 0,5 ч/200 °C; 0,5 ч/300 °C; 1,0 ч/300 °C; 2,0 ч/400 °C; 1,0 ч/600 °C; 1,5 ч/600 °C — в зависимости от расчётной температуры перемещаемых газов.

Что проверить в проекте противодымной вентиляции

1. Есть ли расчёт как отдельный документ, а не только спецификация оборудования.
2. Разбит ли объект на дымовые зоны и не превышает ли зона 3 000 м², а площадь на одно дымоприёмное устройство — 1 000 м².
3. Не принята ли температура удаляемых продуктов горения «по умолчанию».
4. Сходится ли баланс притока и вытяжки: отрицательный дисбаланс до 30 %, положительного нет.
5. Соответствует ли предел огнестойкости вентилятора расчётной температуре, а не наоборот.
6. Учтены ли подсосы через неплотности каналов и клапанов.

Оценка технического состояния систем противодымной вентиляции — и на новых объектах, и на эксплуатируемых — выполняется по отдельному государственному стандарту с натурными испытаниями. Проект, который не проходит эти испытания, обычно расходится с расчётом именно в пунктах 3 и 4.