Естественное дымоудаление использует тягу и перепад давления, но не является универсальной заменой механической противодымной вентиляции. Пункт 7.10 СП 7.13130.2013 допускает его непосредственно из помещений одноэтажных зданий, а в многоэтажных — для удаления дыма с верхних этажей при соблюдении предусмотренных условий и расчётном обосновании. Для объекта необходимо проверить назначение помещений, дымовые зоны, состав устройств, управление проёмами и компенсирующий приток. Эти задачи решают на этапе проектирования систем дымоудаления.
Как работает естественное дымоудаление
Дым и нагретые продукты горения удаляются через проёмы в наружном ограждении или через вытяжные шахты за счёт естественной тяги и перепада давления. Движение потока зависит от температуры внутри и снаружи, геометрии помещения и дымовой зоны, расположения открываемых элементов и ветра. В отличие от вентиляторной системы, естественное побуждение не задаёт расход механическим способом: работоспособность проёмов должна подтверждаться для расчётных условий.
Термин «дымоуда́ление с естественным побуждением» относится к вытяжной противодымной системе, рассчитанной на удаление продуктов горения. Сам факт наличия открываемого окна или фонаря ещё не означает, что помещение оборудовано такой системой. Необходимо проверить, допускает ли её СП, а затем определить расчётные параметры проёмов и притока.
Естественное побуждение противодымной вентиляции использует устройства, которые открываются при пожаре и остаются зафиксированными в рабочем положении. Проёмы должны обеспечивать требуемое проходное сечение и не терять работоспособность из-за примерзания или задувания ветром. Система должна рассматриваться совместно с путями поступления замещающего воздуха.
Естественная противодымная вентиляция — это не просто проветривание здания. Пункт 8.5 СП 7.13130.2013 устанавливает требования к естественному проветриванию при пожаре, но оно не тождественно вытяжной противодымной вентиляции, указанной в пунктах 7.2 и 7.10. Учитывать проветривание вместо нормативно требуемой вытяжной системы можно только в случаях, прямо предусмотренных СП.
Когда его допускают нормы
Основные условия применения задаёт СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности». В пункте 7.10 установлено различие по этажности: непосредственно из помещений одноэтажных зданий допускаются вытяжные системы с механическим или естественным побуждением; для многоэтажных зданий общее решение — механическое удаление продуктов горения.
В многоэтажном здании естественная вытяжка допускается для удаления дыма с верхних этажей. Для этого применяют дымовые люки, клапаны, открываемые фонари и фрамуги в составе вытяжной противодымной вентиляции с естественным побуждением. Это специальное условие не означает, что естественное дымоудаление разрешено для всех помещений многоэтажного здания.
Названия «зал» и «атриум» сами по себе не дают отдельного основания для применения естественной системы. Проектировщик проверяет назначение помещения, этажность, планировочные решения, условия пунктов 7.2 и 7.10, а также требования к дымовым зонам. Работоспособность решения подтверждают расчётом по пункту 7.4.
Перед выбором системы для конкретного объекта следует последовательно:
- Определить, из какого помещения или коридора требуется удалять продукты горения, и установить его положение в здании.
- Проверить этажность и допустимость естественного побуждения по пункту 7.10 СП 7.13130.2013.
- Уточнить, какие требования пунктов 7.2 применимы к помещению, и определить границы дымовых зон.
- Подобрать устройства, которые отвечают требованиям СП к управлению, открыванию и проходному сечению.
- Выполнить расчёт режимов и согласовать вытяжку с компенсирующим притоком.
Если здание многоэтажное, а защищаемое помещение не относится к верхним этажам, естественное побуждение нельзя выбирать как упрощённую замену вентиляторной вытяжке. В таком случае рассматривают механическое решение либо иной вариант, допустимость которого подтверждается проектом и действующими требованиями.
Фрамуги, окна и дымовые люки
СП 7.13130.2013 определяет дымовой люк как автоматически и дистанционно управляемое устройство, перекрывающее проём в наружном ограждении помещения, защищаемого естественной вытяжной противодымной вентиляцией. В эту категорию могут входить фонарь или фрамуга, если конструкция и управление соответствуют назначению системы. Обычное окно, которое предполагается открыть вручную, нельзя автоматически считать дымовым люком или элементом нормативной вытяжки.
Для проёмов, применяемых в составе системы, должны быть предусмотрены автоматическое и дистанционное управление. В расчёте учитывают не только геометрические размеры створки, но и площадь проходного сечения, фактически доступную потоку после открывания. Значение зависит от конструкции устройства и его положения в рабочем режиме.
Конструкции дымовых люков, клапанов, фонарей и фрамуг должны обеспечивать непримерзание створок, незадуваемость и фиксацию в открытом положении после срабатывания. Их проходное сечение должно соответствовать расчётным режимам вытяжной противодымной вентиляции. Эти свойства следует проверять по характеристикам конкретного изделия и проектным условиям, а не только по номинальной площади проёма.
Для расчётных режимов естественной вытяжки пункт 7.10 требует учитывать параметры наружного воздуха в тёплое время года и прямое направление ветра на открываемые элементы. При определении расчётных параметров естественной вытяжки также анализируют тёплый и холодный периоды и принимают наиболее неблагоприятный результат. Порядок расчётной проверки должен соответствовать пункту 7.4 СП.
Отдельный пункт 8.5 СП 7.13130.2013 позволяет определять расчётом размеры и количество открываемых оконных и иных проёмов для естественного проветривания при пожаре. Такое решение следует отличать от вытяжной противодымной вентиляции: наличие проёмов для проветривания само по себе не отменяет необходимость дымоудаления, если оно требуется по нормам.
Расчёт площади открывания
Расчёт дымоудаления с естественным побуждением нельзя свести к выбору люка по площади помещения или к фиксированному проценту площади пола. Пункт 7.4 СП 7.13130.2013 требует определять расход удаляемых продуктов горения с учётом мощности тепловыделения очага пожара, теплопотерь через ограждения и каналы, температуры удаляемых продуктов, наружных параметров, положения дверей и окон, а также геометрических размеров.
Чтобы установить требуемую площадь проходного сечения, проектировщику нужны исходные данные конкретного объекта: геометрия помещения и дымовой зоны, высота, характеристики устройств, пожарная нагрузка или расчётные параметры тепловыделения, условия наружного воздуха, положение проёмов и воздействие ветра. Состав и достоверность исходных данных необходимо проверить до выбора оборудования. Если параметры помещения или устройства изменились, расчётную проверку следует выполнить заново.
Общий порядок расчёта включает несколько этапов:
- Определить защищаемое помещение и дымовую зону, а также применимые требования пункта 7.2.
- Собрать исходные данные, необходимые для расчётной схемы по пункту 7.4: геометрию, тепловые параметры, характеристики ограждений и открываемых проёмов.
- Определить расчётный расход удаляемых продуктов горения для предусмотренного сценария и режима системы.
- Подобрать конфигурацию и количество устройств, проверив именно их проходное сечение в открытом положении.
- Проверить неблагоприятные наружные условия и согласовать параметры вытяжки с компенсирующим притоком.
При оценке работы системы учитывают сезонные условия и прямое воздействие ветра на открываемые элементы в соответствии с пунктом 7.10. Одного расчёта при условной «средней погоде» недостаточно, если он не проверяет требуемые СП режимы. Расчёт должен быть связан с принятой схемой управления и характеристиками оборудования.
При проектировании не следует подменять расчёт универсальной формулой «проём — N процентов площади пола». Такой процент не учитывает тепловыделение, высоту, дымовую зону, положение открываемых элементов и наружные условия. Формулу или таблицу для конкретного метода применяют лишь тогда, когда её основание и применимость проверены по действующей редакции СП и применимым методическим рекомендациям. Материалы по теме собраны в статье о расчёте системы дымоудаления.
Расчёт для зала или атриума также выполняют для фактической конфигурации и условий объекта, а не только по названию помещения. При проектировании зрительного зала важно проверить применимые требования к дымовым зонам и сценариям пожара; подробнее — в статье о дымоудалении зрительного зала.
Компенсирующий приток
Удаляемые дым и газы должны замещаться приточным воздухом. СП 7.13130.2013 предусматривает для этого системы приточной противодымной вентиляции с естественным или механическим побуждением. Естественный приток может поступать через проёмы в наружных ограждениях либо шахты с клапанами, имеющими автоматическое и дистанционное управление; проёмы располагают в нижней части защищаемых помещений.
Приточные клапаны должны быть защищены от примерзания. Расход и расположение приточных устройств согласуют с режимом вытяжки и проектными сценариями: случайное открывание двери или окна не заменяет расчётной организации притока. Ошибка в балансе воздуха может изменить движение дыма и ухудшить работу системы.
При проверке баланса учитывают положение проёмов и взаимодействие вытяжки с приточными системами. Изменение № 1 к СП 7.13130.2013 устанавливает, что положительный дисбаланс не допускается. Поэтому расход приточного воздуха, способ его подачи и управление устройствами должны быть увязаны с расчётным режимом удаления продуктов горения.
Естественное или механическое
| Критерий | Естественное побуждение | Механическое побуждение |
|---|---|---|
| Принцип работы | Использует тягу и перепад давления; результат зависит от температуры, ветра и характеристик проёмов. | Создаёт удаление продуктов горения вентиляторами; параметры задаются проектом и характеристиками оборудования. |
| Применение по СП 7.13130.2013 | Допускается прежде всего непосредственно из помещений одноэтажных зданий; в многоэтажных — для удаления дыма с верхних этажей при соблюдении условий пункта 7.10. | Для многоэтажных зданий является общим решением для вытяжного удаления продуктов горения. |
| Основные проверки | Расчёт проходного сечения, режимов наружного воздуха, ветрового воздействия, незадуваемости, защиты от примерзания и фиксации створок. | Расчёт параметров вытяжки, подбор вентиляторов и оборудования, проверка системы и её взаимодействия с притоком. |
| Ограничение выбора | Нельзя применять только ради упрощения проекта, если условия СП не выполнены или расчёт не подтверждает работоспособность. | Нужна там, где естественное побуждение не допускается или не обеспечивает требуемые условия; конкретную схему определяют проектом. |
Система механического дымоудаления и естественная система решают одну задачу, но используют разные механизмы создания потока. Выбор зависит не от удобства монтажа или типа объекта в целом, а от условий СП, этажа расположения помещения, планировки и результатов расчёта. Естественное побуждение не следует считать равноценной заменой вентиляторам во всех случаях.
Почему стоит обратиться в «Авитек Инжиниринг»
«Авитек Инжиниринг» выполняет проектирование, монтаж, ремонт и обслуживание инженерных систем зданий и наружных сетей в Москве и Московской области. Работы выполняют собственные специалисты компании с использованием собственной техники. При подготовке решения важно увязать проектные параметры с условиями площадки, этапностью работ и сопряжением наружных сетей с инженерной инфраструктурой объекта. Состав работ и исходные данные согласуют до начала выполнения задач.
Итог
Естественное дымоудаление применяют только в пределах условий СП 7.13130.2013: непосредственно из помещений одноэтажных зданий, а в многоэтажных — для удаления дыма с верхних этажей через предусмотренные устройства. Проёмы должны иметь автоматическое и дистанционное управление, расчётное проходное сечение и конструкцию, рассчитанную на рабочие условия. Их параметры определяют по расчётной основе пункта 7.4, учитывая дымовые зоны, наружные условия и ветер, а вытяжку согласуют с компенсирующим притоком. Обычные окна и естественное проветривание при пожаре не заменяют требуемую систему автоматически.