Расчет вентиляторов подачи воздуха на незадымляемую лестничную клетку

При работе вентиляционной системы противодымной защиты здания повышенной этажности на незадымляемой лестничной клетке типа (Н2)

создается избыточное по отношению к смежным помещениям и улице давление. За счет этого часть воздуха, подаваемого в верхнюю часть лестничной клетки и шахты лифта, через щели и неплотности дверей и окон уходит внутрь здания и на улицу.

Для обеспечения требуемых нормами параметров на первом этаже здания на лестничной клетке и в шахтах лифтов на этот этаж должно поступать определенное количество воздуха. Производительность вентиляторов подпора воздуха на лестничные клетки второго типа и в шахты лифтов должна быть больше этого количества на величину утечек воздуха через щели и неплотности дверей и окон. Методика расчета вентилятора подпора на незадымляемую лестничную клетку типа (Н2) состоит в следующем (рис. 11). Сначала определяется давление на первом этаже лестничной клетки. В соответствии с требованиями СНиПов при расчете все двери на пути эвакуации от горящего помещения до улицы должны быть открыты, а избыточное по отношению к наветренному фасаду давление на первом этаже лестничной клетки должно быть не менее 20 Па, т.е.

Рл.к1 = Рн.н₁+20.

Расход воздуха, который необходимо подавать с лестничной клетки в коридор этажа пожара для предотвращения выхода дыма через открытый дверной

проем, должен быть не менее

Gп = VпρпВпНп,

где Vп - достаточная для предотвращения выхода дыма на лестничную клетку скорость в открытом дверном проеме (Vп = 1,3 м/с для жилых зданий;

Vп= 1,5 м/с для общественных зданий); Вп - ширина дверного проема, м;

Нп - высота проема, м; ρп - плотность приточного воздуха, кг/м³.

Расход воздуха, уходящего с лестничной клетки на улицу через открытую входную дверь здания, определяется по формуле

Gвх = (μf)вх[2ρп(Рл.к1-Рвх)]^0,5,

где (μf)вх - эквивалентная гидравлическая площадь входных дверей здания, м²; Рвх - давление на уровне низа входной двери на заветренном фасаде, Па.

Эквивалентная гидравлическая площадь для параллельно работающих проемов вычисляется так:

(μf)вх = (μf)1 +(μf)2 +...+ 1/(μf)n,

а при последовательной работе - по формуле

(μf)вх = 1/[1/(μf)12 + (μf)22 +...+ 1/(μf)n2]^0,5.

Рис. 13. Схема расчета вентилятора подпора на незадымляемую лестничную клетку второго типа

Расход воздуха, приходящего на первый этаж лестничной клетки со второго, равен сумме расходов воздуха, уходящего с лестничной клетки в коридор

этажа пожара и на улицу через открытую входную

дверь здания:

G₂+1 = Gп + Gвх.

Давление на втором этаже лестничной клетки вычисляется по формуле

Рл.к₂ = Рл.к1 + 30G₂+12/(ρп fл.к₂).

Расходы воздуха, фильтрующегося через щели и неплотности окон с лестничной клетки на улицу на втором и вышележащих этажах, могут быть найдены следующим образом:

Gоi = Jо fо(Рл.кi - Рн.зi)^0,5,

где Jо - удельная характеристика воздухопроницаемости окон (для одинарного спаренного остекления 7,5*10³ кг/[с_*м_(Па)^0,5], для двойного раздельного

остекления 5*10³ кг/[с_*м_(Па)^0,5]).

Расходы воздуха, фильтрующегося через щели дверей внутрь здания, определяются по формуле

Gдi = [(Рл.кi - Рвi)/Sдв]^0,5,

где Sдв - характеристика воздухопроницаемости дверей, 1/кг.

Характеристика воздухопроницаемости дверей

Sдв = Sуд/(HпВп)^0,5.

Удельная характеристика воздухопроницания закрытых дверей изменяется в пределах  Sуд = 1500 -50000 1/кг.

Расход воздуха, поступающего с i+1-го этажа лестничной клетки на i-й, определяется как сумма расходов воздуха, идущего с i-го на i+1-й, и расходов воздуха, уходящего через щели закрытых дверей внутрь здания и на улицу через щели окон на i-м этаже:

Gi+1,i = Gi,i+1 + Σ(Gдi + Gоi).

Давление на i+1-м этаже лестничной клетки больше, чем давление на i-м этаже, на величину потерь давления на преодоление межэтажного пролета

лестничной клетки:

Рл.кi+1 = Рл.кi + 30 Gi+1,i²/(ρп fл.к²),

где Рл.кi+1 - давление на лестничной клетке на уровне i+1-го этажа, Па;

 Рл.кi - давление на лестничной клетке на уровне i-го этажа, Па; Gi+1,i - расход воздуха с i+1-го на i-й этаж лестничной клетки, кг/с;

fл.к - площадь лестничной клетки, м².

Расход воздуха, который необходимо подавать в верхнюю часть лестничной клетки для создания подпора при пожаре, рассчитывается так:

Qл.к = 3600 GN/ρн.

где Qл.к - расход воздуха (подача) вентилятора, м3/ч; GN - расход воздуха с верхнего этажа лестничной клетки, кг/с.

Давление, которое должен обеспечивать вентилятор подачи воздуха на лестничную клетку,вычисляется по формуле

Рв = Рл.кN - Рн.з.в + ΔРсети, (38)

где Рв - давление, развиваемое вентилятором, Па; Рл.кN - давление на верхнем этаже лестничной клетки, Па; Рн.з.в - наружное давление на заветренном фасаде на уровне воздухоприемного отверстия вентилятора, Па; ΔРсети - потери давления в сети обвязки вентилятора от воздухозаборного отверстия дообъема лестничной клетки, Па.

Параметры вентилятора подачи воздуха в тамбуры-шлюзы перед незадымляемыми лестничными клетками третьего типа (Н3) определяются из условия обеспечения в тамбурах-шлюзах избыточного по отношению к наветренному фасаду давления в 20 Па.

Эта задача идентична расчету обычной вентиляционной сети.