Для чего нужны системы дымоудаления?
Ни одно здание не имеет полной защиты от возникновения пожара. Оснащение системой дымоудаления (ДУ) требуется для любого объекта. Эффективная противопожарная система позволяет:
- Обеспечить свободные пути эвакуации;
- Защитить жизни людей от воздействия угарного газа;
- Предотвратить распространение огня, который переносит легковоспламеняющиеся вещества (включая газы);
- Снизить температуру в зоне возгорания и ускорить процесс ликвидации пожара.
Принудительная система дымоудаления уменьшает вероятность обрушения конструкций и снижает общий материальный ущерб.
Работа системы дымоудаления при пожаре
Системы дымоудаления активируется от дымового датчика, кнопки запуска или сторонних устройств. Управление всей системой осуществляется центральным блоком. Приводные механизмы открывают дымовые каналы, расположенные на фасадах или крыше здания. Через них наружу удаляются токсичные газы, дым и нагретый воздух, освобождая пути эвакуации. Для усиления естественной тяги в нижних зонах здания открываются дополнительные элементы притока свежего воздуха, например дверные полотна.
Современным решением в сочетании с системами пожаротушения является установка электрических комплексов, которые управляются централизованно и способны не только удалять дым и тепло, но и использоваться для ежедневного естественного проветривания помещений. Электрическая система обладает следующими характеристиками:
- Оперативное срабатывание от пожарных извещателей;
- Непрерывный контроль параметров;
- Простая интеграция с другими инженерными системами объекта;
- Обслуживание без применения дополнительных материалов;
- Централизованное управление.
Электроприводы обеспечивают высокий уровень безопасности и удобства эксплуатации.
Методы защиты при возникновении пожара
Способы защиты зданий от возгорания подразделяются на активные и пассивные. Применяемые решения направлены на снижение вероятности обрушения, повышение огнестойкости конструкций и ускорение реагирования при пожаре. Более подробно виды защиты рассмотрены ниже.
Пассивная защита
Для замедления нагрева несущих элементов здания и обеспечения необходимого уровня огнестойкости используется пассивная огнезащита. К ней относятся:
- Термопассивные изоляционные решения (напыляемые составы, облицовочные панели, а также комбинированные варианты, объединяющие эти элементы);
- Термоактивные материалы (вспучивающиеся и поглощающие покрытия).
Огнезащитные изоляционные материалы сохраняют свои свойства даже при воздействии высоких температур. Наиболее распространены напыляемые покрытия и плитные материалы.
Активная защита
Использование средств динамической противопожарной защиты (датчики, сигнализаторы, противодымные клапаны, спринклерные установки), а также тушение пожара вручную (огнетушителями) относится к активным методам. Их основная задача — ограничить распространение огня и обеспечить максимально быструю эвакуацию людей до прибытия спасательных служб.
Запуск системы дымоудаления при пожаре: автоматический или ручной
Система удаления дыма может активироваться двумя способами:
- Автоматически — при срабатывании датчиков дыма или температуры, входящих в состав системы.
- Вручную — при разбитии стекла и нажатии кнопки «Тревога».
Сигнал тревоги поступает на пульт управления дымоудалением, который посредством электроприводов управляет открытием заслонок и вентиляционных элементов. Одновременно сигнал передаётся на щит пожарной сигнализации (при его наличии в здании). Функциональные возможности системы могут быть расширены за счёт режима естественной вентиляции. Это реализуется с помощью кнопок ручного управления, позволяющих открывать и закрывать заслонки для проветривания помещений.
Для защиты внутренних помещений (подвалов, подземных и цокольных этажей), а также самой системы, применяется извещатель, который закрывает дымоотводящие и вентиляционные отверстия при сильном ветре или осадках.
УДП дымоудаления — где устанавливать?
УДП (устройство дистанционного пуска) размещается у каждого пожарного шкафа. Допускается также установка дублирующих кнопок возле эвакуационных выходов.
Из чего состоит система дымоудаления
Система включает несколько основных компонентов:
- Элемент дымоудаления — дымовая заслонка либо окно. Эти устройства комплектуются индивидуально подобранными приводами.
- Приточный элемент — окна или двери, расположенные на нижних уровнях здания и оснащённые электроприводами.
- Пульт управления с аккумуляторным блоком.
- Элементы обнаружения: датчики дыма и температуры.
- Кнопки ручного управления.
Дополнительно система может оснащаться оптико-акустическими индикаторами, погодной панелью управления, датчиками дождя и ветра, таймерами, а также электромагнитными держателями.
Система труб и клапанов
Воздуховоды и клапаны являются ключевыми элементами магистральной сети, предназначенной для отвода воздуха, загрязнённого продуктами горения. Основной принцип проектирования и монтажа каналов заключается в правильном подборе сечения и использовании термостойких материалов. Наиболее распространённым материалом является сталь. Обязательным элементом является противопожарный клапан, предотвращающий попадание дыма в вентиляционные каналы и его распространение по всему зданию.
Блок управления
Пожарный шкаф представляет собой автоматический блок управления системой дымоудаления. Это панель, подключённая к системе пожарной сигнализации или напрямую к датчикам. Он запускает работу системы при поступлении сигнала о задымлении. После активации открываются люки, выводящие дым за пределы помещения, обеспечивая разрежение воздуха и освобождая пути эвакуации.
Дымоприёмные устройства
К данной группе относятся вытяжной электровентилятор, трубопроводы из жаростойких материалов и отверстия в шахтах с установленными клапанами, которые открываются при пожаре. Совместная работа этих элементов обеспечивает эффективное удаление дыма в зоне возгорания.
Реверсивный привод клапана дымоудаления
Основное отличие данного устройства от стандартных клапанов заключается в том, что его заслонка в нормальном состоянии находится в закрытом положении. Реверсивный привод клапана дымоудаления — это механизм, при котором заслонка открывается при критических изменениях среды (повышении концентрации угарного газа или задымлении). В конструкции отсутствует возвратная пружина: питание подаётся непосредственно на клеммы управления.
Клапан дымоудаления
Клапан дымоудаления — это устройство, предназначенное для отвода дымовых газов и предотвращения задымления на путях эвакуации. Он напрямую влияет на уровень безопасности, удаляя дым — фактор, который чаще всего сопровождает начальные стадии пожара.
Как работают клапаны дымоудаления
Существует два типа устройств — пневматические и электрические. Пневматические клапаны приводятся в действие пусковым элементом, который срабатывает при превышении заданной температуры. При нажатии кнопки сигнал передаётся на пульт управления системой дымоудаления, что запускает механизм выпуска сжатого газа, заполняющего пневмосистему. В результате повышается давление, и автоматически срабатывают пневмоприводы, установленные в противодымных клапанах.
Устройства с электроприводом являются более технологичными и взаимодействуют с блоком автоматического управления.
Как подключить клапан дымоудаления
Клапаны удаления дыма входят в состав системы и могут активироваться как вручную — через кнопки, так и автоматически — с помощью дымовых извещателей. Выбор конкретных компонентов осуществляется на этапе проектирования. Заслонки с пневматическим приводом могут открываться автоматически после срабатывания пускового устройства (баллона с СО₂, установленного в термоспусковом механизме рядом с клапаном) либо вручную — при нажатии кнопки. Такие решения чаще применяются на складах и коммерческих объектах.
Как закрыть клапан дымоудаления
Закрытие устройства не допускается принудительно или без предварительного снижения давления в пневмосистеме. Такие действия неизбежно приводят к повреждению приводов, стоек и самого клапана. Для корректного закрытия необходимо выпустить газ из системы и разблокировать пневмоприводы.
Чем система дымоудаления отличается от вентиляции?
Характерные особенности системы дымоудаления:
- Активируется исключительно в аварийных ситуациях — при возникновении открытого пожара или тления материалов.
- Рассчитана на эксплуатацию при высоких температурных нагрузках и воздействии агрессивных продуктов горения.
- Предназначена для ограничения скорости распространения дыма и огня по зданию.
- Обеспечивает безопасные условия на путях эвакуации для выхода людей из горящего объекта.
- Снижает температуру воздуха и несущих элементов конструкции, предотвращая их разрушение.
- Поддерживает уровень кислорода в воздухе, достаточный для дыхания людей и животных.
В отличие от стандартной вентиляции, система дымоудаления в первую очередь необходима на объектах с массовым пребыванием людей — в торговых центрах, административных и офисных зданиях, учебных и медицинских учреждениях, производственных цехах, складских комплексах, многоэтажных жилых домах, общежитиях и студенческих кампусах. В частных домах установка таких систем носит добровольный характер и выполняется по желанию владельцев.
Дополнительной особенностью системы является высокий уровень автоматизации, обеспечивающий её своевременную и эффективную работу без зависимости от человеческого фактора, например в условиях паники.
Виды систем дымоудаления
Системы дымоудаления классифицируются по нескольким признакам. По принципу функционирования их делят на статические и динамические.
Статические системы формируются из клапанов и заглушек, встроенных в общую вентиляцию, оснащённых приводами и связанными с пожарной сигнализацией. При срабатывании датчиков на них подаётся сигнал, который автоматически перекрывает вентиляционные каналы, ведущие из аварийного помещения в соседние зоны. Такие конструкции локализуют задымление и препятствуют распространению дыма и огня по воздуховодам здания. Кроме того, они перекрывают приток свежего воздуха в очаг пожара, тем самым исключая условия для дальнейшего распространения пламени.
Динамические системы не только ограничивают распространение дыма, но и обеспечивают его быстрое удаление за счёт активного воздухообмена с внешней средой. При проектировании учитывается создание направленных воздушных потоков, препятствующих распространению огня. Такие решения более эффективны, однако отличаются большей сложностью конструкции и более высокой стоимостью по сравнению со статическими.
На практике оба типа часто комбинируются, что позволяет добиться максимальной эффективности. Системы дымоудаления и общей вентиляции обычно выполняются раздельно, чтобы исключить попадание дыма в соседние помещения через воздуховоды. Однако на небольших объектах для снижения затрат допускается их объединение.
По принципу действия системы противодымной защиты подразделяются на естественные и принудительные.
В естественных системах удаление продуктов горения происходит за счёт физических процессов — конвекции нагретого воздуха, разницы температур и давления внутри и снаружи здания, а также воздействия ветра. Для этого используются шахты, зенитные фонари, противодымные фрамуги и люки, оснащённые клапанами и запорными устройствами с автоматическим и ручным управлением.
Преимущества естественных систем:
- простая конструкция, упрощающая монтаж и обслуживание;
- энергонезависимость (за исключением приводов клапанов);
- низкое энергопотребление благодаря отсутствию принудительных установок подачи и удаления воздуха.
Однако такие системы имеют относительно низкую эффективность, поэтому их целесообразно применять в одноэтажных зданиях небольшой площади — например, в производственных помещениях, складах, торговых объектах складского типа, библиотеках и жилых домах.
Принудительные системы
В принудительных системах очистка воздуха от продуктов горения осуществляется за счёт активного воздухообмена, создаваемого вентиляторами, установленными на крыше или стенах здания. Типовая схема включает:
- вытяжную установку, связанную с шахтой, проходящей через всё здание или этаж;
- вентиляторы подпора, подающие свежий воздух в аварийную зону для компенсации удаляемого объёма и обеспечения свободного открывания эвакуационных дверей, оборудованных механизмами самозакрывания.
Вместо вентиляторов подпора могут применяться обычные воздуховоды с установленными клапанами, однако их пропускная способность ниже, поэтому такие решения используются преимущественно в зданиях небольшой площади.
Нормативные требования
В зависимости от размеров, планировочных решений и назначения объекта, на котором реализуется проект, к конструкции и работе системы предъявляются различные требования. Тем не менее, можно выделить ряд общих положений:
Противодымная вентиляция должна выполняться отдельно для каждого пожарного отсека. Исключением являются системы подпора воздуха для лестничных клеток и лифтовых шахт, соединённых с разными помещениями. Данное правило также не распространяется на системы дымоудаления, предназначенные для защиты пассажей и атриумов, не разделённых строительными перегородками.
При проектировании систем притока и подпора воздуха необходимо обеспечивать их баланс с параметрами вытяжных установок. Их раздельное использование не допускается.
В зоне возникновения пожара должна автоматически отключаться общая система вентиляции, за исключением установок, функционально связанных с противодымной защитой.
Системы удаления дыма, предназначенные для защиты коридоров и общественных зон, проектируются отдельно от установок, используемых в помещениях.
К материалам, из которых изготавливаются основные элементы системы (огнезадерживающие клапаны, вентиляторы, воздуховоды), предъявляются повышенные требования:
- способность выдерживать высокие температуры (до 600°C) в течение длительного времени (от 90 минут и более) без деформаций и повреждений;
- полная негорючесть, исключающая распространение огня по воздуховодам;
- устойчивость к химической коррозии, возникающей под воздействием агрессивных компонентов дыма;
- минимальное тепловое воздействие на окружающие конструкции.
Для защиты системы дымоудаления от воздействия высоких температур внутренние поверхности воздуховодов, клапаны и рабочие элементы вентиляторов покрываются специальными огнестойкими составами. Чтобы нагретые элементы не повреждали окружающие конструкции, их размещают в специальных каналах с изоляцией из минераловатных или других негорючих материалов.