Расчет высоты противодымного экрана

Согласно п. 3.14 СП 7.13130.2013 [2]:

Противодымный экран – автоматически и дистанционно управляемое устройство с выдвижной шторой или неподвижный конструктивный элемент из дымонепроницаемого материала группы горючести не ниже Г1 на негорючей основе (сетке, тканом полотне и т.п.), устанавливаемый в верхней части под перекрытиями защищаемых помещений или в стеновых проемах с опуском по высоте не менее толщины образующегося при пожаре дымового слоя и предназначенный для предотвращения распространения продуктов горения под межэтажными перекрытиями, через проемы в стенах и перекрытиях, а также для конструктивного выделения дымовых зон в защищаемых помещениях (см. рис. 1).

Рис. 1 – Противодымные экраны

Для определения высоты противодымного экрана необходимо знать толщину образующегося при пожаре дымового слоя. В соответствии с п. 7.18 [2] расчет параметров систем противодымной вентиляции может быть выполнен в соответствии с МД.137-13 [3] или на основе других методических пособий, не противоречащих требованиям [2]. В соответствии с [3] вытяжная противодымная вентиляция по функциональным признакам подразделяется на две основные группы, одна из которых объединяет системы, предназначенные для удаления дыма непосредственно из помещений (горящего помещения), другая – системы для удаления дыма из смежных с горящим помещений (к примеру, из вестибюлей, коридоров и т.д.). Подходы к определению толщины дымового слоя для указанных групп различаются.

В соответствии с п. 3.1.2 [3] толщина дымового слоя в помещении определяется расположением его нижней границы не ниже верхнего уровня дверных проемов эвакуационных выходов из горящего помещения (обычно 2÷2,5 м). При этом расчетная толщина дымового слоя должна быть ограничена высотой расположения горючей нагрузки (для предотвращения катастрофического развития пожара, обусловленного возможностью возгорания горючей нагрузки под тепловым воздействием нагретых продуктов горения в «омывающем» дымовом слое) (см. рис 2).

Рис. 2 – Расчетная схема газообмена при пожаре в складском помещении [5]. H – высота помещения, м; hsm – толщина дымового слоя.

В соответствии с п. 3.2.1 [3] предельная толщина дымового слоя в коридоре должна удовлетворять условию:

где Н – высота коридора, м;

hsm – предельная толщина дымового слоя, м.

Для большей наглядности условие можно представить так:

Пример

Высота коридора H=3 м. Соответственно, предельная толщина дымового слоя для расчетов будет принята в диапазоне hsm=1,5÷1,8 м (см. рис. 3).

Рис. 3 – Толщина дымового слоя в коридоре

Из представленной выше зависимости следует, что нижняя граница дымового слоя в коридоре в большинстве случаев будет ниже роста человека, принятого нормативными документами (1,7 м согласно [4]). Разъяснение специалистов ФГБУ ВНИИПО МЧС России по сложившейся ситуации следующее:

Противодымные экраны в коридорах обычно не применяются, т.к. возникает противоречие: с одной стороны, необходимость опускать экраны ниже дымового слоя (в нашем примере до высоты 1,2÷1,5 м), с другой – ограничение минимальной высоты горизонтальных участков путей эвакуации в свету (не менее 2 м согласно п. 4.3.2 СП 1.13130.2020 [1]). Но решения с противодымными экранами в коридорах встречаются в специальных технических условиях (СТУ).

Наиболее часто встречающееся в СТУ решение:

«Коридоры длиной более 60 м допускается разделять на участки длиной не более 60 м противодымными экранами с пределом огнестойкости не менее E 15, устанавливаемыми под потолком коридоров и автоматически опускаемыми при пожаре (или стационарных) до высоты 2,2 м над уровнем пола».

Рис. 4 – Пример деления коридора на части противодымными экранами

Высота опускания противодымного экрана может варьироваться. Обычно встречаются значения от 2 до 2,5 м. Такие решения приняты на объектах: «Кузбасс-Арена», «Торгово-развлекательный комплекс с аквапарком» и т.д.

В случаях, когда нижняя граница дымового слоя находится на высоте 2 м и выше, предусматривается работа систем противодымной вентиляции только в одной из частей коридора, разделенного экранами. В случае нахождения нижней границы дымового слоя ниже 2 м предусматривается одновременная работа систем противодымной вентиляции во всех частях коридора, разделенных противодымными экранами.

На наш взгляд решение с делением коридоров противодымными экранами на участки является неудовлетворительным. Оптимальным считаем решение, применяемое в зданиях медицинских организаций (п. 8.2.1.5 СП 158.13330.2014 «Здания и помещения медицинских организаций. Правила проектирования (с Изменениями N 1, 2, 3)»):

«Допускается нахождение противопожарных дверей в постоянно открытом положении с помощью специальных устройств, при условии автоматического закрывания дверей в следующих случаях:

срабатывания автоматической пожарной сигнализации;

срабатывания автоматической установки пожаротушения;

отсутствия электропитания;

или приведения в действие ручного устройства закрывания дверей, находящегося вблизи двери в указанном месте».

Рис. 6 - Автоматические устройства фиксирования дверей в открытом положении

Данное решение соответствует п. 27 Правил противопожарного режима в Российской Федерации (с изменениями на 24 октября 2022 года):

«При эксплуатации эвакуационных путей, эвакуационных и аварийных выходов запрещается: г) фиксировать самозакрывающиеся двери лестничных клеток, коридоров, холлов и тамбуров в открытом положении (если для этих целей не используются устройства, автоматически срабатывающие при пожаре), а также снимать их».

Для оценки принятых проектных решений, обеспечивающих нераспространения опасных факторов пожара по коридорам, требованиям СТУ, а именно: обоснованию высоты размещения плотных (не опускающих дым) вертикальных экранов (штор) на высоте не ниже уровня 2,5 метра от пола, используется полевой метод моделирования динамики развития опасных факторов пожара в соответствии с Методикой определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. Приложение к приказу МЧС России от 30.06.2009 г. №382.

Целью расчета является обоснование достаточной высоты незадымляемой зоны без применения других систем противопожарной защиты, в течение времени при котором время достижения предельно допустимого значения опасных факторов пожара на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола не достигли критического значения.

[1] СП 1.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы»

[2] СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности (с Изменениями N 1, 2)»

[3] МД.137-13 «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции

зданий: Метод. рекомендации». М., ВНИИПО

[4] Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках различных классов функциональной пожарной опасности

[5] Колчев Б. Б. «Особенности проектирования систем противодымной вентиляции с естественным побуждением тяги» («Кровли» №1 (24) 2010)