il76

Вентиляция подземных автомобильных парковок

В настоящее время отмечается возросший интерес к струйным системам вентиляции подземных и крытых парковок.
Этот интерес обусловлен, прежде всего, неоспоримыми преимуществами данных систем в условиях высоких нагрузок на вентиляцию, как в штатном режиме работы, так и в аварийной ситуации при пожаре в помещениях с высотой потолочных перекрытий 2,5…3,0 м и значительными площадями…

Наиболее актуальной задачей по внедрению струйных систем вентиляции на проектируемых в России многоуровневых подземных и крытых автостоянках является развитие отечественной нормативной базы. Несмотря на богатый практический опыт по использованию таких систем на больших автостоянках, их практическое внедрение затруднено вследствие отсутствия отечественного стандарта по правилам проектирования и монтажа струйных систем вентиляции автостоянок. В статье анализируется европейский опыт проектирования продольных систем вентиляции с использованием струйных вентиляторов, установленных на потолочных перекрытиях уже построенных объектов. Отличие предложенного подхода от отечественных норм является элементом новизны, который должен быть интересен читателям. Цель статьи – показать целесообразность применения продольных струйных систем вентиляции с реверсированием воздушного потока в крытых и подземных автостоянках.

Продольная реверсивная вентиляция крытых и подземных автостоянок

Стремление к повышению эффективности использования подземного и надземного пространства в крупных мегаполисах обусловлено прежде всего запредельно высокой стоимостью земли и высокими затратами на строительство зданий и подземных сооружений. Современные подземные и крытые автостоянки строят с увеличенной этажностью. Увеличение количества парковочных мест достигается за счет укрупнения пожарных отсеков и уменьшенной высоты потолочных перекрытий.

Традиционная поперечная схема вентиляции и дымоудаления. Недостатки

Традиционное решение для вентиляции подземных паркингов, реализованное у нас повсюду, – это коробчатые воздуховоды, обеспечивающие воздухообмен и дымоудаление, дымоприемники, противопожарные клапаны и др. В существующей нормативной практике предусмотрены приточные и вытяжные установки со своими воздуховодами. До недавнего времени проектировщики в Москве и вовсе руководствовались региональными нормами МГСН 5.01 «Стоянки легковых автомобилей», которые предписывали разделять систему вентиляции на нижнюю и верхнюю зоны…

Такое решение крайне неэффективно, так как приводит и к излишним затратам материалов, трудоемкому и долгому монтажу, удорожанию за счет использования множества вентиляторов. Кроме того, для современного девелопмента имеет значение и снижение габарита парковки по высоте за счет прокладывания воздуховодов, что отрицательно сказывается на общем эффективном использовании квадратных метров…

Традиционная поперечная схема дымоудаления, допускающая растекание дыма в подпотолочном пространстве и предусматривающая удержание нижней границы дыма на уровне 2 м от пола, на современных автостоянках с увеличенной до 5 000 м2  площадью пожарных отсеков и пониженной до 2,5 м высотой потолков может не выполнить свои функции и привести к полному задымлению автостоянки [Рис.1].
Следует отметить, что согласно СП 113.13330.2012 «Стоянки автомобилей» максимально допустимая площадь пожарного отсека – 3 000 м2, а площадь помещения, приходящаяся на одно дымоприемное устройство, – не более 1 000 м2. Такое нормирование характерно для поперечной системы дымоудаления, когда неподвижный дымовой резервуар создается под потолком, а граница дыма по всей высоте помещения около 2 м. В рассматриваемом в статье случае около половины всего помещения будет полностью свободно от дыма. Ближайшим аналогом подобного случая является продольная система дымоудаления для тоннелей, где нормирование по площади не применяется (см. Р НП АВОК 7.6–2013 «Определение параметров продольной системы вентиляции автодорожных тоннелей»)…

Продольная реверсивная вентиляция. Преимущество:

При проектировании подземных автостоянок в Европе используют пожарные отсеки с площадью до 5 000 м2 без автоматической системы пожаротушения и до 10 000 м2 с ее наличием.

Продольная система вентиляции с использованием струйных (Jet) вентиляторов является простым, красивым и энергоэффективным решением для современных крытых и подземных многоуровневых автостоянок. Чистые потолки без сети воздуховодов улучшают дизайн и обитаемость помещения автостоянки, создаются условия для снижения высоты потолочных перекрытий. Отмечается уменьшение затрат на вентиляционное оборудование и его эксплуатацию. По сравнению с традиционными канальными системами вентиляции отсутствуют потери, обусловленные сопротивлением сети воздуховодов, а следовательно снижаются затраты электроэнергии, потребляемой вентиляцией…PS…

Рис-2. 
Приоритет безопасности человека при нахождении на закрытых автостоянках стал основной причиной внедрения продольных систем вентиляции и дымоудаления, когда распространение дыма при пожаре сдерживается продольными
(горизонтальными) потоками воздуха от струйных (Jet) вентиляторов, размещенных в подпотолочном пространстве, и от вентиляторов противодымной вентиляции. В этом случае высота потолочных перекрытий не является фактором риска, т. к. граница распространения дыма обеспечивается по всей высоте автостоянки, как это показано на рис. 2.
Такие вентиляционные системы стали типовыми для закрытых автостоянок в Европе, Китае, Японии и Корее…

Режим дымоудаления требует максимальной нагрузки на струйную вентиляционную систему автостоянки, поэтому выбор типа струйных вентиляторов, их количество и размещение должны прежде всего обеспечить защиту путей эвакуации людей во время пожара. Штатный режим работы предполагает частичную нагрузку на струйные вентиляторы.
В рассматриваемом случае часть автостоянки оказывается защищенной от распространения дыма, что позволяет надежно обеспечить безопасную эвакуацию людей при пожаре, особенно на автостоянках с высотой потолочного перекрытия до 2,5–3,0 м, улучшается видимость очага горения и условия тушения пожара.
На Рис. 2 показано, что ограничение распространения дыма за пределы виртуальной границы достигается за счет воздушного потока со стороны приточной системы противодымной вентиляции, обеспечивающей компенсацию объема воздуха, удаляемого вентиляторами дымоудаления. Показано, что в условиях пожара на автостоянке скорость воздушного потока ν1, направленного в сторону очага горения, должна быть не менее критического значения νкр, составляющего обычно около 1 м/с при проектной пожарной нагрузке 4–8 МВт.
Таким образом, должно выполняться условие:ν1 ≥ νкр.

Аналогичный подход к проектированию продольной системы дымоудаления используется в автодорожных  тоннелях. Проектная пожарная нагрузка в тоннеле назначается исходя из возможности пожара топливной автоцистерны и принимается равной 100 МВт. В этом случае критическая скорость воздушного потока, создаваемого струйными вентиляторами, νкр достигает значений 3,5–4,0 м/с и обычно является предельным значением для вентиляционной системы тоннеля. В вентиляционных системах автодорожных тоннелей используют реверсивные струйные вентиляторы. Направление вентиляционного потока при пожаре в тоннеле выбирают в зависимости от местоположения очага возгорания и ближайшего портала или вентиляционной шахты системы дымоудаления.
Похожая ситуация возникает при пожаре в автостоянке. Предположим, что очаг возгорания, изображенный на Рис. 2, будет находиться в защищенной от дыма зоне. В этом случае большая часть пожарного отсека будет задымлена, что станет серьезным аргументом не в пользу продольной системы дымоудаления. Решить данную проблему, как и в автодорожном тоннеле, можно за счет применения реверса воздушного потока.

При возникновении пожара в зоне 2 воздушный поток направлен в сторону ближайших клапанов дымоудаления на (Рис.1). Очевидно, что при возникновении пожара в зоне 1 возникает опасность задымления большей части пожарного отсека, и в этом случае применяют реверс вентиляционного воздушного потока, как показано на Рис. 3.

Пример применения реверса вентиляционного воздушного потока:

Особенности:

Важной особенностью помещения автостоянки, наряду с низкими потолочными перекрытиями, является сложная конфигурация ограждающих конструкций, вызывающих сужение и расширение вентиляционного потока воздуха. Габарит помещения, ограничивающий ширину воздушного потока, принято называть шириной или секцией управления пожаром (Width or fire control section) и обозначать В…

Производительность вентиляторов дымоудаления при продольной вентиляции автостоянки Vвх, м3/ч, определяется с учетом температуры продуктов сгорания Tm, К, и поперечного сечения помещения, соответствующего ширине В, в соответствии с [4, 8]:
Как показано на Рис.1 и 3, локализация распространения дыма происходит при различных значениях ширины В1 и В2, что, естественно, требует подбора вентиляторов дымоудаления по расчетным значениям расхода воздуха. Кроме того, в исходном режиме и при реверсе вентиляторы дымоудаления также должны работать в реверсном режиме, желательно без снижения КПД.

Струйные вентиляторы в реверсном режиме также должны работать без снижения КПД. Добиться уменьшения расчетной производительности вентиляторов дымоудаления возможно за счет уменьшения ширины В.

Поле скоростей стесненной, осесимметричной струи в помещении автопарковки:

Рис.7
Проектирование струйной вентиляционной системы для дымоудаления в закрытой авто парковке имеет целый ряд особенностей. Только, если производительность вентиляторов дымоудаления и скорость приточного воздуха выше определенных пороговых значений, можно обеспечить расчетную границу задымления. В противном случае, возможно возникновение противотоков и полное задымление парковки. Симуляция подобной ситуации выполнена средствами CFD моделирования и представлена на Рис. 7. Струйный вентилятор создает в подпотолочном пространстве осесимметричную струю с начальной скоростью 20 м/сек.
Одновременно в надпольном пространстве возникает противоток со скоростью 0,5 м/сек. Противоток обусловлен отсутствием достаточного подпора со стороны приточного воздуха и недостаточной производительностью по вытяжке..

Таким образом:

Использование реверсивных вентиляторов дымоудаления и реверсивных струйных вентиляторов позволяет оптимизировать схему продольной вентиляции применительно к закрытым автостоянкам со сложной конфигурацией вентилируемого помещения…

Анализ проектных решений, включая CFD-моделирование наиболее сложных объектов, позволил сформулировать ряд рекомендаций по проектированию струйных реверсивных систем вентиляции закрытых автостоянок.

  • Площадь пожарной зоны (Рис. 1 и 3) не менее 1 500 м2.
  • Максимальная площадь пожарного отсека без автоматической системы пожаротушения не более 5 000 м2.
  • Максимальная площадь пожарного отсека с автоматической системой пожаротушения не более 10 000 м2.
  • В пожарных отсеках площадью от 1 500 до примерно 2 500 м² применяются однонаправленные системы струйной вентиляции.
  • В пожарных отсеках площадью 2 500–10 000 м² применяются реверсивные системы струйной вентиляции.

Литература:

  1. Виссник Й., Вогет К. Вентиляция в подземных гаражах. Опыт Германии // Мир строительства и недвижимости. 2012. № 43.
  2. Вишневский Е. П., Волков А. П. Противодымная защита крытых и подземных автопарковок, оборудованных струйной (импульсной) вентиляцией // Мир строительства и недвижимости. 2012. № 44.
  3. Волков А. П., Гримитлин А. М., Рыков С. В. Методика расчета вентиляционной системы парковки закрытого типа // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Холодильная техника и кондиционирование». 2014. № 2 (15).
  4. Волков А. П. Продольная система дымоудаления в подземных сооружениях // С.О.К. Ежемесячный специализированный журнал. 2013. № 8.
  5. СП 7.13130.2013. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности.
  6. BS 7346–7:2006. Components for smoke and heat control systems – Part 7: Code of practice on functional recommendations and calculation methods for smoke and heat control systems for covered car parks ICS 13.220.20.
  7. Р НП «АВОК» 7.6–2013. Определение параметров продольной системы вентиляции автодорожных тоннелей.
  8. IBN-BIN TC 191 WG 8 NBN S 21–208–2. Brandbeveiliging in gebouwen – Ontwerp van de rook en warmteafvoersystemen (RWA) in gesloten parkeergebouwen.

Источник:

Нормативная база по применению струйной вентиляции и дымоудаления автостоянок

Компания Flakt Group продолжает работать над формированием нормативной базы по применению струйной вентиляции и дымоудаления автостоянок…

В России вышла актуализированная версия СП 300.1325800.2017 «Системы струйной вентиляции и дымоудаления подземных и крытых автостоянок».
Этот свод правил разработан с учётом требований федеральных законов от 29 декабря 2004 г. N 190-ФЗ «Градостроительный кодекс Российской Федерации», от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании»,
от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». В своде правил изложены общие требования к системам струйной вентиляции, удаления продуктов горения и отведения теплоизбытков в подземных и крытых автостоянках и правила проектирования таких систем.
Настоящий свод правил разработан впервые с учётом изучения и анализа европейского опыта проектирования подземных и крытых автостоянок,
оснащённых системой струйной вентиляции…
Настоящий свод правил распространяется на проектирование систем струйной вентиляции и удаления продуктов горения и отведения теплоизбытков (далее – дымоудаление) подземных и крытых автостоянок (далее – автостоянки), обеспечивающих разбавление и удаление вредных примесей выхлопных газов при эксплуатации в штатном режиме и дымоудаление в аварийном режиме…PS…

По теме:

Приточно-вытяжные установки: устройство, работа, управление

Опубликовано: 29.04.2024

В помещение, независимо от его назначения, обязательно должен постоянно поступать свежий уличный воздух. Без него невозможно создать комфортные микроклиматические условия. К сожалению, организовать проветривание зачастую непросто, а порой – невозможно. Постоянные открытия окон, в особенности, зимой, приводят к возникновению сквозняков, выхолаживанию, а это чревато простудами и более серьезными заболеваниями. Альтернатива такому способу проветривания – приточно-вытяжная вентиляция, …

Особенности современных кондиционеров: функциональность

Опубликовано: 20.03.2024

К выбору кондиционера необходимо подойти со всей ответственностью. Именно климатический комплекс определяет, насколько приятно будет находиться в помещении в июле и августе, когда жара достигает пиковых значений. Духота мешает спать, не дает сосредоточиться, общее самочувствие сильно ухудшается, страдает работоспособность и настроение. Со всем этим поможет справиться правильно подобранный кондиционер!   При подборе, однако, нужно руководствоваться не только …

Комбинированная система комфортного кондиционирования МЖД

Опубликовано: 09.03.2024

Несмотря на разнообразие климатического оборудования для систем ОВиК, создание действительно комфортного микроклимата в многоквартирных жилых домах(МЖД) является сложной и актуальной инженерно-технической задачей. Стандартные конструкционные решения в традиционных многоквартирных жилых домах плохо подходят к полноценному применению климатического оборудования… Требования к системе ОВиК для квартир верхнего ценового сегмента Жизнь в загородном доме сама по себе прекрасна, но в современных городах …