Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий. Методические рекомендации

по техническим заданиям ГУГПС МЧС (МВД) России в период 1996-2004 гг. Данная разработка не относится к формализованным методикам, устанавливающим содержание и последовательность расчетов в соответствии с особенностями объектов, поскольку современные тенденции развития архитектуры и технологии эксплуатации зданий исключают возможность подобного детерминизма. При этом представленные методические положения не иллюстрируются примерами расчета, что обусловлено как необходимостью существенного сокращения объема изложения, так и объективными условиями предотвращения недопустимого прямого заимствования таких примеров в проектных решениях. Рекомендуемая методология распространяется в основном на объекты гражданского строительства — жилые и общественные здания. С учетом многообразия строительных объектов представляется целесообразным продолжить работу по созданию расчетных методов, ориентированных на многофункциональные комплексы, подземные и супервысотные строительные объекты с массовым пребыванием людей.

коэффициентов ветрового напора для проектируемых зданий необходимо принимать согласно проектной документации или по экспериментальным данным, полученным в результате аэродинамических испытаний (продувка моделей в аэродинамической трубе). При отсутствии необходимых данных аэродинамические характеристики должны устанавливаться расчетным путем в зависимости от направления ветрового воздействия на различные фасады зданий:

= knsin2 + kcos2,                                                              (1)

kn и k могут быть приняты по данным табл. 1.

kx, ky, kl могут быть определены по следующим зависимостям:

l,

= 0,3Н/у при 0,5 у 3H,

у = -0,1 при у > 3H,

= kx при х = l.

kww, kws, kwo, приобретающих таким образом значения коэффициентов kn и k.

lL < H.

деления очага пожара и средней температуры дымового слоя:

;                                                                   (3)

,                                       (4)

abуказанный периметр составляет lsm = 2(a + b).

sm = a Ta/Tsm;                                                                   (5)

= f(Qk, h),                                                                     (6)

a — плотность воздуха, кг/м3.

защищаемых помещений определяется выбором функциональной зависимости (6).

k — температура конвективной колонки, hsm — предельно допустимая толщина дымового слоя)

,                                                  (7)

=.                                                             (8)

=0,36(QkW2)1/3 (Zb + 0,25H),                                                        (9)

э     0 h hsm;                                                         (10)

> э    h > hsm,                                                                (11)

Gsm < Gk.

с     0 h hsm,                                                          (12)

с — время окончания спасательных работ.

Gsm = Gk и расчет параметров вытяжной противодымной вентиляции осуществляется без интегрирования уравнения (2).

gк с ее критическим значением gккр:

gк < gккр, то в помещении будет пожар, регулируемый нагрузкой (ПРН);

gк > gккр, то в помещении будет пожар, регулируемый вентиляцией (ПРВ).

,                                                            (13)

о max = Тa + 940ехр(0,0047go — 0,141),                                              (14)

gо — приведенная удельная пожарная нагрузка (согласно п. 1 прил. 1).

о = 0,8То max,                                                                (15)

hsm -предельная толщина дымового слоя, м;

— площадь коридора, м2;

— длина коридора, м.

hsm/H 0,6,

,                                                          (17)

Gsm массовый расход удаляемых продуктов горения, кг/с;

— площадь двери при выходе из коридора по путям эвакуации, м2;

— высота этой двери, м.

ksm в данной зависимости составляют 1,0 и 1,2 соответственно для жилых и общественных зданий.

.

 (20)

= 0,5(Та + Тro),

ro— начальная температура воздуха внутри здания, К.

st2 = Рr2 + 20,                                                                 (22)

1 = (F)экв1[2r(Pst1Pwo1)]0,5,                                                    (23)

F)экв1 = F(nd + r + 1)0,5,                                                      (24)

d = 2,44;

r = 0 (для прямого тамбура);

r = 0,99 (для прямоугольного тамбура);

r = 2,9…4,0 (для z-образного тамбура).

2 = Gsm/n,                                                                     (25)

Gst2 > Gst1, то на последующих этапах расчета принимается значение Gst2, в противном случае дальнейший расчет осуществляется по значению Gst1.

;                                                         (26)

(i + 1) = Gsti + Gst(i + 1),                                                           (27)

st = 60 (при отсутствии дополнительных данных в составе проектной документации).

i-го этажа лестничной клетки определяется соотношением вида:

= [Gsti/(rFst)],

Fst— площадь сечения лестничной клетки, м2.

i + 1)-го этажа лестничной клетки определяются зависимостью

Gstd(i + 1) = Fd(i + 1)[(Pst(i + 1)Pr(i + 1))/Sda]0,5,                                          (28)

Gstd(i + 1) = Fd(i + 1)[(Pst(i + 1)Pr(i + 1))/Sdsm]0,5,                                          (29)

Sdsm — удельное сопротивление дымогазопроницанию, кг1·м3.

;

= 50 000 кг1·м3.

— длина щели, м;

d— ширина щели, м.

створчатой двери), d = 1,5·103 м, ldопределяется по периметру дверного полотна.

i + 1)-го этажа определяются зависимостью

,                                               (30)

Gst(i + 1) = Gstd(i + 1) +Gstw(i + 1).                                                   (31)

i = N, где N — порядковый номер верхнего этажа лестничной клетки. При этом избыточное давление воздуха в лестничной клетке не должно превышать максимально допустимое значение, равное 150 Па.

Psti > 150 Па, то не выше уровня данного этажа лестничная клетка подлежит разделению рассечками на зоны. Для вышележащей зоны лестничной клетки должен быть проведен расчет в аналогичной последовательности без учета выброса воздуха через наружный выход нижнего этажа. Взамен конструктивного разделения лестничной клетки рассечками может быть предусмотрена распределенная подача воздуха в эту лестничную клетку на различных уровнях (этажах). Возможные для реализации варианты приведены на рис. 4.

— через канал-спутник и регулируемые решетки (клапаны); б — отдельными системами приточной противодымной вентиляции

этажа, например, через тамбур-шлюзы, защищаемые автономными системами приточной противодымной вентиляции, рекомендованные выше последовательность и содержание расчетов остаются неизменными.

Pst2 на Pst1 и Рr2 на Рr1;

Fэкв1 определяется по зависимости (26) как для дверей тамбуров наружных выходов холла, вестибюля, так и для дополнительной двери лестничной клетки. С учетом отмеченных особенностей дальнейший расчет проводится согласно зависимостям (26)-(31).

— 1 = 20 + qh1(a ro),                                                        (32)

= qhi(a ro),                                                             (33)

Gsmпри этом рассчитывается по зависимостям (7), (17). Схема подачи воздуха в указанную лестничную клетку приведена на рис. 5, а.

l2 = Рr2 + 20.                                                              (34)

1 = (F)экв1[2r(Pl2Pr1)]0,5,                                                  (35)

F)экв1 — эквивалентная площадь дверных проемов лифтовой шахты, м2.

n— количество кабин лифтов в шахте;

— площадь дверей лифтовой шахты при выходе из кабины, м2;

l — коэффициент местного сопротивления.

l должны приниматься согласно технической документации на лифтовые установки здания. Для приближенных вычислений может быть использовано соотношение вида:

,                                                              (37)

Flc, Fls — площадь поперечного сечения соответственно кабины лифта и лифтовой шахты, м2.

i-м этаже, включая этаж конечной остановки, определяются зависимостями:

Gli = Fd[(PliPri)/Sda]0,5,                                                    (38)

Gli = Fd[(PliPri)/Sdsm]0,5,                                                   (39)

Pl2 = Pi = const суммарный расход воздуха, фильтрующегося из лифтовой шахты, составляет:

Gl — требуемый по расчету суммарный расход воздуха, подаваемого в лифтовую шахту, кг/с.

логичными указанным в п. 4.2.2. При этом расчетное распределение давления по глубине подземной части должно соответствовать зависимости (33). Схемы подачи воздуха в лифтовые шахты данного вида приведены на рис. 5, б.

= Vn Fdn r,                                                                  (41)

= Gn + Gn,                                                              (42)

Gn = (n — 1)Fdm(Pc/Sdm)0,5,                                                     (43)

= Fdsm(Pc/Sdsm)0,5.                                                         (44)

c20 Па.

Gsm— массовый расход удаляемых продуктов горения, кг/с;

— коэффициент дисбаланса.

n 0,3.

= Gsm/aили ,                                                    (46)

Gsm, Тsmдля помещений, защищаемых вытяжной противодымной вентиляцией, согласно принятым исходным данным, определяется необходимое количество дымоприемных устройств и их размещение. В соответствии со структурной схемой систем намечается трассировка этажных вытяжных каналов, вертикальных коллекторов. Предусматриваются места установки вентиляторов с фиксированным наружным выбросом продуктов горения.

,

Ra— эквивалентное сопротивление воздухоприточного канала, кг1·м1;

а — массовый расход приточного воздуха по зависимости (45), кг/с.

.                                                            (48)

a, b— размеры сторон сечения, м.

= 0,11(68/Re + k/dэ)1/4,                                                       (50)

Re определяется по теплофизическим параметрам, приведенным в прил. 2:

Psmoна  и Рoна Psmo. Поправка на изменение величины массового расхода в конце такого промежуточного транзитного участка определяется следующими зависимостями:

;                                                             (52)

,                                                                (53)

La определяется по аппроксимирующей зависимости согласно п. 1 прил. 3. При этом в аппроксимирующей формуле для воздуховодов класса «П» принимается:

.

,                                               (54)

ql — потери тепла на единицу длины канала, кВт/м;

— суммарная длина промежуточного участка вытяжного канала, м.

= kl(TsmoTa);                                                           (55)

1и 2 находятся по справочным данным. Значение 1 определяется из критериальной зависимости вида:

,                                         (57)

Nu, Pr — критерии Нуссельта и Прандтля соответственно;

l, R— поправочные коэффициенты;

1 = Nufsmo/dэ1.

lустанавливаются по табличным справочным данным [11], а коэффициента R — определяются по соотношению

R = (1 + 1,77d/R),                                                           (58)

R — радиус изгиба канала, м.

qlпроводится последовательными приближениями, на первом шаге которых задается значение Та < Т3 < Тsmo.

.

1— коэффициент местного сопротивления;

smo — плотность при температуре Т’smo, К.

1 определяются по справочным данным [12] с учетом геометрических характеристик элементов присоединения этажного канала к вертикальному коллектору при наличии противопожарного клапана. Коэффициент местного сопротивления для этого клапана определяется по техническим данным изготовителя.

sm1 остальные параметры имеют значения:

;

.

h2— высота (длина) коллектора на данном участке, м;

1— скорость перемещения газа, м/с.

2 = Gsm1 + Gda + Ga,                                                           (60)

,                                           (61)

i-го участка канала допускается ие учитывать потери тепла через ограждающие конструкции канала. В этом случае взамен зависимости (61) может быть использовано соотношение:

PsmN, TsmN, GsmN) используются для конечного определения параметров вентилятора системы:

,                                                                   (62)

= (PsmN + Pd)1,2/smN,                                                           (63)

Gsm, Tsmследует руководствоваться данными разд. 3, а значения Tа, kа, Vaследует принимать согласно разд. 2 настоящих рекомендаций. Значение iдолжно соответствовать техническим данным предприятия-изготовителя.

= 3600GstN/a;

= (PstN + Pd)1,2/a;

= 3600GIN/a;

= (PstN + Pd)1,2/a;

= 3600Gn, c, stn/a;

= (20 + Pdq)1,2/a,

II-3-79**. Строительная теплотехника. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. — 32 с.

Источник

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.