Система противодымной вентиляции (дымоудаления ) предназначена для удаления продуктов горения и тепла, и подачи чистого воздуха в здание при пожаре. Система обеспечивает безопасное нахождение людей на путях эвакуации, в зонах пожарной безопасности, в местах работы подразделений пожарной охраны, и иных местах, определенных разделом ППМ - противопожарные мероприятия.
Правила проектирования систем противодымной защиты регламентируются разделом 7 - «противодымная вентиляция» СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности», на основе которого технологами разрабатываются противопожарные мероприятия и задания на автоматизацию этих систем.
Системы приточно-вытяжной противодымной вентиляции зданий (далее - противодымной вентиляции) должны обеспечивать блокирование и (или) ограничение распространения продуктов горения в помещения безопасных зон и по путям эвакуации людей, в том числе с целью создания необходимых условий пожарным подразделениям для выполнения работ по спасанию людей, обнаружению и локализации очага пожара в здании.
Системы противодымной вентиляции должны быть автономными для каждого пожарного отсека, кроме систем приточной противодымной вентиляции, предназначенных для защиты лестничных клеток и лифтовых шахт, сообщающихся с различными пожарными отсеками, и систем вытяжной противодымной вентиляции, предназначенных для защиты атриумов и пассажей, не имеющих конструктивного разделения на пожарные отсеки. Системы приточной противодымной вентиляции должны применяться только в необходимом сочетании с системами вытяжной противодымной вентиляции. Обособленное применение систем приточной противодымной вентиляции без устройства соответствующих систем вытяжной противодымной вентиляции не допускается.
Выполнение требований норматива, особенно в распределенных системах, часто невозможно без применения автоматических систем управления, при реализации которых на объекте обеспечивается эффективная работа системы дымоудаления.
В качестве оборудования управления применяются котроллеры вентиляционных систем, удовлетворяющие критериям пожарной безопасности (ФЗ-123, ст.2 п.33 "прибор управления пожарный - техническое средство, предназначенное для включения исполнительных установок систем противодымной защиты").
Т.о. цель автоматизации систем противодымной вентиляции заключается в том, чтобы повысить эффективность ее работы, в автоматическом режиме, исключив влияние человеческого фактора, предотвратить распространение дымовых масс от очага возгорания по всему здания.
Алгоритм работы и требования к системе автоматизации дымоудаления
При поступлении сигнала о пожаре от панели системы пожарной сигнализации, система автоматизации дымоудаления должна обеспечить исполнение определенного алгоритма, включающего в себя следующие действия:
- Включить вентилятор дымоудаления;
- Открыть соответствующие данной зоне клапаны дымоудаления;
- Закрыть огнезадерживающие клапаны;
- Отправить отчет на пульт управления по каждому из пунктов (выполнено/не выполнено/авария).
В период ожидания (который может длится все время жизни системы), производится автоматическая диагностика состояния устройств и линий связи, а случае выхода из строя этих устройств система передает аварийное сообщение на диспетчерский пульт.
Исполнение данного алгоритма обеспечивает безопасность и жизнь людей, поэтому автоматика дымоудаления должна работать без сбоев. К ней предъявляются специфические требования, такие как:
- Не допускается применение устройств автоматического отключения в цепях электроснабжения исполнительных элементов оборудования систем противодымной вентиляции (обеспечивается непрерывность электроснабжения);
- Используется только оборудование и кабельная продукция с заданным пределом огнестойкости;
- Электроснабжение систем противодымной вентиляции должно соответствовать I-й категории надежности.
Проектами предусматривается и ручное управление системами дымоудаления . Такая система способна функционировать в комплексе с центральной системой пожарной безопасности или независимо от нее. Управление может быть частично совмещено с системой управления естественной вентиляций, при условии соблюдения противопожарных нормативов.
Основные составляющие системы управления дымоудалением
Основные составные части системы дымоудаления:
Автоматика противодымной защиты включает в себя устройства, которые могут управлять следующими узлами:
- Двигатели вытяжных вентиляторов дымоудаления . Наиболее часто, работают в режиме вкл./выкл., управление режимами работы, по аналогии с системами вытяжной вентиляции обычно не применяется;
- Двигатели вентиляторов подпора , так же работают в режиме вкл./выкл.;
- Приводы огнезадерживающих клапанов - управляют положением открыто/закрыто;
- Приводы дымовых клапанов - так же управляются положениями открыто/закрыто.
Устройства активируются автоматически, по сигналу «Пожар», по факту сработки или не сработки оператор получает отчет о работе устройства. Методы контроля работоспособности устройств могут быть различными, в зависимости от производителя и исполнения.
Система диспетчеризации дымоудаления
Обеспечение пожарного диспетчера достоверной информацией о работе системы противодымной вентиляции является одним из факторов, который обеспечит спасение жизни людей, попавших в зону чрезвычайной ситуации.
В зависимости от размера системы дымоудаления, система диспетчеризации (отображения информации) может быть реализована и как индикаторное табло и как полноценный пульт оператора , с привязкой расположения устройств к мнемосхеме объекта и возможностью ручного удаленного управления через ПК.
Небольшие системы состоят из элементов, совмещенных в единой типовой панели управления, в качестве примера можно привести на базе контроллеров Орион производства Болид.
Системы с большим количеством элементов разрабатывают на основе индивидуальных систем автоматизации, в составе которых применятся свободнопрограмируемые контроллеры.
В больших системах, пульт пожарной охраны представляет собой полноценный диспетчерский пульт, предоставляющий информацию в графическом, удобной для восприятия режиме.
Проектирование систем автоматизации дымоудаления
Требования к системе аналогичны требованиям к другим противопожарным системам, определяются Федеральным законом №123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. В связи с этим на начальном этапе необходимо учитывать степень огнестойкости оборудования, контроль линий питания и связи, контроль включения/выключения/аварии оборудования.
Разработка системы автоматизации противодымной вентиляции основывается на алгоритмах (технологии) работы системы. В голой теории, проектировщику системы автоматизации не обязательно посещать объект, ему достаточно описания технологии. Эта информация приведена с целью понимания важности получения корректного ТЗ на автоматизацию от технологов.
Так же из этого следует, что проект автоматизации дымоудаления изначально разрабатывается с некоторой задержкой от основного проекта.
В остальном, стадии разработки проекта не отличаются от другой слаботочной система, например, система автоматической пожарной сигнализации:
- Получение предварительного задания на проектирование системы;
- Получение технологии работы системы;
- Уточнение места положения поста пожарной охраны и количества подконтрольных зон. Уточнение требований заказчика, определение размера системы и необходимости интеграции или вывода на удаленный пуль пожарной охраны, выбор основного оборудования автоматизации;
- Разработка и согласование задания на проектирования;
- Разработка стадии «П» и защита в экспертизе (обязательный раздел);
- Разработка стадии «Р» и сметной документации;
- Далее производятся и .
Противопожарные клапаны занимают одно из самых важных мест в противопожарной защите зданий. Основные требования, выдвигаемые к противопожарным клапанам, - это своевременное удаление продуктов горения из путей эвакуации и блокирование распространения огня по воздуховодам между помещениями.
Противопожарные клапаны по функциональному назначению делятся на огнезадерживающие и дымовые. Первые устанавливаются в каналах общеобменной вентиляции, вторые используются в противодымной вентиляции. Корпус клапана устанавливается непосредственно в проёме и крепится к ограждающим строительным конструкциям. Заслонка клапана – подвижный элемент, расположенный в корпусе и перекрывающий его проходное сечение. Привод клапана – механизм для перемещения заслонки. У клапанов существует два состояния, зависящие от положения заслонки, – исходное и рабочее. Для дымовых клапанов исходное состояние закрытое, а для огнезадерживающих клапанов – открытое. Управление противопожарными клапанами сводится к управлению приводами и осуществляется коммутацией напряжения переменного тока 220 В или напряжения постоянного/переменного тока 24 В на соответствующих клеммах привода. Алгоритм управления противопожарными клапанами определяется заданием на проектирование и, как правило, учитывает следующую хронологическую последовательность: при обнаружении пожара отключается общеобменная вентиляция, закрываются огнезадерживающие клапаны, открываются дымовые клапаны и запускаются вентиляторы вытяжной, а затем через 20–30 сек – приточной противодымной вентиляции.
«ШВР» визуально отображают и передают на БПК состояния основного и резервного вводов питания.
Автоматизация дымоудаления – это технология обеспечения зданий и помещений воздухом, которая не требует значительных финансовых затрат. Сегодня данная система вызывает немало споров у строителей и проектировщиков жилых, производственных и общественных зданий и сооружений. Однако, все они сходятся во мнении, что принцип автоматизации является наиболее эффективным средством контроля вентиляционной системы и ее отдельных элементов (фильтр, воздуховод, шумоглушитель и т.д.). Благодаря ей, человеку не нужно вести наблюдение за каждой частью вентиляции, так как данную функцию выполняет компьютер. Это позволяет сократить штат сотрудников предприятия и свести траты на заработную плату до необходимого минимума. Профилактика аварий и чрезвычайных происшествий также производится за счет автоматизации дамоудаления.
Главное преимущество автоматического дымоудаления заключается в возможности непрерывного контроля над температурой и влажностью воздуха внутри помещения. Кроме того, система предусматривает режим ручного управления, когда отсутствует возможность работы на «автопилоте». Еще одно достоинство касается возможности управления производительностью вентиляционных систем с учетом конкретных параметров и факторов окружающей среды. Примером тому служит наличие людей внутри вентилируемого помещения, время суток или время года.
Система автоматизированного дымоудаления может иметь конструкцию любой сложности: от простых приточных систем до ультрасовременных инновационных комплексов распределения воздушного потока. Последние способны даже отслеживать заданные оператором параметры и поддерживать их на определенном уровне.
Самые простые системы дымоудаления строятся на основе блоков управления, которые совмещаются с общей сетью коммуникаций или внедряются в существующие системы мониторинга и диспетчеризации. Цена их невысока, что обусловливает их быструю окупаемость и популярность среди проектировщиков.
Более сложные распределительные дымоулавливающие установки способны обрабатывать огромное количество сигналов с помощью специальных программируемых датчиков и модулей для сбора информации. Потребительский интерфейс и программное обеспечение разрабатываются с учетом потребностей каждого конкретного заказчика. Такие системы имеют функцию постоянного мониторинга параметров температуры и влажности воздуха, в них также предусмотрена возможность автоматического включения и выключения вентиляционной системы, что позволяет в значительной степени экономить энергоресурсы.
Благодаря использованию автоматики дымоудаления в одном помещении могут быть установлены сразу несколько типов вентиляции. Это особенно важно для производственных, промышленных строений, крупный офисных или торгово-развлекательных комплексов. Постоянный контроль за всеми элементами системы производится компьютером, который может среагировать на малейшие изменения показателей воздушного потока. Это не только не вызывает особенных трудностей со стороны персонала, но и предполагает значительную экономию средств на оплате энергоресурсов.
Рабочий проект системы автоматизации дымоудаления
Предлагаю Вам реальный проект системы автоматизации дымоудаления административного здания.
Схема 1: Проект автоматизации дымоудаления
Схема 2: Проект автоматизации дымоудаления
Заключается в том, чтобы повысить эффективность противодымной вентиляции, в автоматическом режиме предотвращая распространение дымовых масс от очага возгорания по всему здания. Это способствует обеспечению безопасных условий для эвакуации людей, проведению аварийно-спасательных работ и уменьшения риска повреждений имущества. Автоматизация системы позволяет запускать действие вентиляционного оборудование без участия человека мгновенно после того, как противопожарная сигнализация подаст сигнал. Она гарантирует тщательный контроль и управление такими устройствами, как зенитные фонари, клапаны дымоудаления вместе с огнезадерживающими клапанами, а также шкафами управления пожарными насосами, подпорами воздуха и вентиляторами дымоудаления.
Данная система позволяет минимизировать человеческий фактор, автоматически контролируя работу каждого устройства. Автоматику можно установить, как на существующих, так и новых объектах. Также монтаж специализированного оборудования позволяет дистанционно включать и выключать работу всей системы. Чтобы она функционировала максимально эффективно и обеспечивала высокий уровень безопасности в здании, ее установку следует доверить опытным профессионалам. Благодаря наличию широкого выбора конфигураций монтаж автоматики дымоудаления можно осуществить на объекты различного назначения.
Разновидности систем автоматизации дымоудаления
- Автоматические.
- Полуавтоматические.
Независимо от выбора вида автоматики управления системами дымоудаления, установленное оборудование должно в обязательном порядке полностью соответствовать действующим законодательным нормам и стандартам. Стоит отметить, что противодымная вентиляция должна быть установлена в высотных сооружениях, подземных помещениях и в зданиях, в которых отсутствует вентиляция естественного характера.
Составляющие автоматических систем дымоудаления и принцип их работы
Автоматика представляет собой высокотехнологичное оборудование, которое призвано сделать работу противодымной вентиляции максимально эффективной и результативной. Ключевые элементы системы автоматики дымоудаления – это шкафы управления. Установка этого оборудования обеспечивает комплексный контроль и управление инженерными системами, включая вентиляцию и кондиционирование, работу насосов, пожарную сигнализацию, устройства дымоудаления и пожаротушения. Она обеспечивает надежную работу вентиляторов, удаляющих дым, и . В случае возникновения пожара в дистанционном режиме происходит управление двигателем вентилятора, открывание клапанов перед запуском вентиляционных устройств. Шкаф управления дымоудалением традиционно оснащен световой сигнализацией о разных режимах работы. Также он подает соответствующие сигналы в противопожарную систему автоматики.
Щиты способны проводить обмен данными с другими подключенными к пожарной системе устройствами. Информационный обмен осуществляется в автоматическом режиме между шкафом и сигнализационными датчиками. Учитывая действующие требования пожарной безопасности, шкафы управления должны характеризоваться высокой производительностью и термоустойчивостью, надежностью и долговечностью эксплуатации. Также они должны отличаться высокими аэродинамическими показателями и четким срабатыванием противопожарных клапанов. Благодаря хорошо продуманной компоновке шкафа можно получить легкий и быстрый доступ к важным агрегатам и узлам.
При возникновении пожара автоматически срабатывают пожарные извещатели, установленные на охраняемом объекте. Автоматика передает командные сигналы, благодаря которым отключается работа вентиляции и другого технологического оборудования, а также активируются устройства, обеспечивающие противодымную защиту вместе с подпором воздуха. Важно, чтобы проект автоматики управления огнезадерживающими клапанами разрабатывался опытными специалистами с учетом особенностей сооружения, включая количество этажей, состав и параметры мощности вентиляционного оборудования.
Особенности монтажа и техобслуживания автоматики
Дымоудаление и противопожарная автоматика требуют качественной установки и последующего профессионального технического обслуживания. Стоит отметить, что установка автоматики осуществляется только после того, как были проведены монтажные работы системы дымоудаления. Все работы выполняются по утвержденной рабочей документации, полностью соответствующей действующим законодательным нормам. Важно наличие специальных допусков по электробезопасности, поскольку система состоит из устройств, которые работают с таким напряжением, как 220В и 380В, а так же обязательным является лицензия МЧС.
Монтаж автоматики включает в себя следующие этапы:
1. Первый этап предполагает прокладку слаботочных трасс, а также обвязку вентиляторов и клапанов, как огнезадерживающих, так и обеспечивающих устранение дыма.
2. Второй этап заключается в проведении пусконаладочных работ, в рамках которых обеспечивается отработка алгоритма отключения вентиляционной системы общеобменного типа, включения вентиляционных устройств подпоры воздуха, а также работы клапанов, обеспечивающих удаление дыма.
Разработку, установку и техническое следует доверить квалифицированным профессионалам, обладающим государственной лицензией. Техобслуживание автоматики представляет собой целый комплекс мероприятий, нацеленных на поддержание оборудования в работоспособном состоянии. Регулярность проведения проверок является залогом длительной и безопасной эксплуатации всей системы. Проверка работы автоматики проводится в согласованное с заказчиком время как минимум 1 раз в месяц. Все данные об обследовании системы фиксируются в специальных журналах, хранящихся на объекте у заказчика. Получить пример проекта автоматизация систем дымоудаления, можно связавшись с компанией, предоставляющей данную разновидность услуг, это поможет Вам определиться с выбором, кому доверить в Москве или Московской области и дальнейшее техническое обслуживание системы.
Работы должны учитывать требования СНиП 41-01-2003, СНиП 31-05-2003, СНиП 21-01-97, СП 7.13130.2009, ППБ 01-03 и . Вне зависимости от назначения здания система должна выполнять такие задачи:
- создание оптимальных условий пребывания в помещении людей;
- эффективное удаление продуктов горения, недопущение их распространения по смежным помещениям, очистку путей аварийной эвакуации людей;
- обеспечение условий для работы спецслужб и минимизацию ущерба от возгорания.
Дымоудаление входит в мероприятия по обеспечению пожарной безопасности, проект состоит из текстовой и графической частей. В текстовую часть входит описание системы дымоудаления, обоснование выбранной схемы и используемого оборудования, описание существующих нормативных требований, сведения по зданию и отдельным помещениям.
Графическая часть отображает план помещений, схему расположения воздуховодов и специального оборудования удаления дыма и контроля параметров. Даются структурные схемы технических систем, ситуационный план эвакуации людей и материальных ценностей.
Расчеты дымоудаления
Все расчет выполняются по максимальным нагрузкам с учетом скорости и теплоты сгорания материалов. Предусматриваются вентиляторы с огнестойкостью не менее двух часов при максимальной температуре. По таким же критериям подбирается материал изготовления воздуховодов.
Исходные данные для проектирования:
- общая площадь цеха или склада 400 м2;
- рабочая температура в цехе или складе +18°С;
- высота помещения 3,0 м;
- наибольшая допустимая толщина слоя дыма до потолка 0,7 м.
Решение задачи:
- Определение конвективной мощности возгорания по формуле Q к = n * Q р.н.ср * W ср * F 0
, кВт
n – ожидаемая полнота сгорания материалов, n = 0,7
Q р.н.ср – низшая расчетная рабочая теплота сгорания, Q р.н.ср = 22120 кДж/кг.
W ср – принимаемая удельная скорость горения материалов, W ср = 0,0393 кг/м 2 ×с.
F 0 – площадь возгорания, F 0 = 5 м 2 . Согласно исходным данным конвективная мощность пламени составляет 2816 кВт .
- Определение расхода газов, попадающих в под потолочный слой, выполняется по формуле G k = 0,071 * r k * Q⅓ * (H – h)5/3 + 0,0018 * r k * Q k . В нашем случае G k = 8,07 кг/с.
- Количество объемного часового расхода удаляемого дыма L = 36900 м 3 /ч.
- Возмещение удаляемых ядовитых продуктов сгорания. Обеспечивается за счет подачи в помещение свежего воздуха на уровне полового покрытия.
Процессы работы системы вентиляции контролируется автоматикой, оптимальным решением считается автоматическое дымоудаление компании Болид, а пример расчетов не отличается от вышеописанного. Датчики и системы управления регулируются в соответствии с особенностями каждого помещения.
Система автоматического управления построена на базе адресно-аналоговых устройств, для улучшения функциональности и допускается размещение на объектах рабочего места на посту охраны. За счет создания программного обеспечения возможно подключение к одному месту нескольких отдельно функционирующих систем дымоудаления и вентиляции.
Подключение приборов осуществляется в соответствии с прилагаемой разработчиками схемой, для повышения надежности предусматривается отдельное или аварийное питание. Контроль целостности цепей осуществляется моделями управления.
Смета на дымоудаление – пример
Для дымоудаления составляется локальная смета, входящая в общую строительную. В случае отдельной установки систем вентиляции и дымоудаления составляется отдельный документ. В смете указывается:
- наименование и адрес расположения объекта;
- общая сметная стоимость, включая цену оборудования и монтажных работ;
- нормативная трудоемкость строительных, монтажных и пусконаладочных работ;
- заработная плата рабочих и инженерных сотрудников.
По каждому объекту составляется таблица с указанием наименования работ и затрат, количества и единицы измерения, стоимости на единицу оборудования и общей, затрат труда рабочих.
Готовый проект по дымоудалению (пример оформления стандартный) позволяет выполнять монтажные работы с учетом существующих государственных требований. Заказчик имеет перечень номенклатуры и количества оборудования и дополнительных устройств. Даются рабочие чертежи, расчеты по оборудованию и системам, места их установки. После завершения проектных работ функциональность системы проверяется опытным путем на холодном дыме. В связи с тем, что при таком способе отсутствуют конвенционные потоки горячего воздуха в вертикальном направлении, проект считается принятым в случае удаления не менее 90% задымленности в расчетный период времен.
