- 3-12-2023, 18:07
- 1 689
Расчет естественного проветривания для лоджии или балкона
Согласно СП 1.13130.2020 п.4.2.4. "К аварийным выходам относятся:Наименование систем | ЕП | |
Исходные данные для расчета | ||
Средняя теплота сгорания веществ или материалов в составе пожарной нагрузки (Низшая теплота сгорания) | QPHСР | 13800,0 кДж/кг |
Cредняя скорость потери массы пожарной нагрузки (Удельная массовая скорость выгорания ) | ψСР | 0,0150 кг/м2*с |
Линейная скорость распространения пламени | νСР | 0,005 м/с |
Высота помещения | H | 2,7 м |
Толщина образующегося дымового слоя из рассчета hsm - предельно допустимой толщины дымового слоя, при которой сохраняется свободная от задымления воздушная зона на горизонтальных путях эвакуации | h | 1,7 м |
Высота незадымляемой зоны | hнз | 1,0 м |
Ширина пола и потолка помещения | а | 3,0 м |
Длина пола и потолка помещения | b | 1,2 м |
Площадь помещения | F | 3,6 м2 |
Максимальный периметр горизонтального сечения дымового слоя . Для прямоугольного помещения lsm=2{а + b) | lsm | 8,4 м |
Эквивалентная площадь сечения дымового слоя в горизонтальной плоскости | А | 3,6 м2 |
Площадь горения пожарной нагрузки | F0 | 3,6 м2 |
Температура наружного воздуха | tн | 26,0 С |
Температура воздуха в помещении | tв | 26,0 С |
Для расчета естественного проветривания | ||
Скорость ветра для расчета площади дымового люка | v= | 2,0 м/с |
Высота от низа дымового слоя до расчетного центра однорядных фрамуг | hf= | 0,7 м |
Коэффициент сопротивления однотипных фрамуг | ξf= | 2,44 |
Справочные данные | ||
Ускорение свободного падения | g = | 9,8 м/с |
Полнота сгорания пожарной нагрузки | η = | 0,9 |
коэффициент, характеризующий теплопотери на излучение | r = | 0,75 |
Коэффициенты для расчета теплоемкости газа | а = | 1,3615803 |
b = | 7,0065648 | |
c = | 0,0053034712 | |
d = | 20,7610950 | |
Порядок расчета представлен в таблице:
Порядок расчета | Формула | |||
Температура наружного воздуха | Тa = | tн + 273= | 26 + 273 | 299 К |
Температура воздуха в здании до начала пожара | Тr = | tв + 273= | 26 + 273 | 299 К |
Плотность наружного воздуха | pa = | 353 / Тa = | 353 / 299 | 1,18 кг/м3 |
Плотность воздуха в здании до начала пожара | pr = | 353 / Тr = | 353 / 299 | 1,18 кг/м3 |
Объем помещения | V = | F · h = | 3,6 · 2,7 | 9,72 м3 |
Мощность тепловыделения очага пожара, кВт | Qf = | η · Qp · ψуд · Fг = | 0,9 · 13800 · 0,015 · 3,6 | 670,68 кВт |
Высота факела пламени | Z1 = | 0,166 · (r · Qf)2/5 = | 0,166 ·(0,75 ·670,68)^(2/5) | 2,0 м |
Высота факела пламени выходит в дымовой слой? | Z1>hнз | Далее расчет ведется по формуле (8) | да | |
(8) | Gk=0,032 · (r · Qf)3/5 · (H-h) = | 1,34 кг/с | ||
(7) | Gk=0,071 · (r · Qf)1/3 · (H-h)5/3+0,0018 · (r · Qf) = | 1,47 кг/с | ||
Массовый расход в конвективной колонке | Gk = | 1,34 кг/с | ||
Удельная теплоемкость в конвективной колонке | Cpk = | 1,3615803 / (1+exp(7,0065648 - 0,0053034712 · Tk)1/20,761095 = | 1,14 кДж/кгК | |
Температура в конвективной колонке | Тk = | Tr + r · Qf / (Cpk · Gk) = | 628К | |
Температура в конвективной колонке | Тk = | 628К | ||
Удельная теплоемкость дымового слоя | Cpsm = | 1,3615803 / (1+exp(7,0065648 - 0,0053034712 · Tsm))1/20,761095 = | 1,13 кДж/кгК | |
Коэффициент теплоотдачи дымового слоя в ограждающие конструкции | α = | 0,01163 · exp(0,0023 · (Tsm - 273) = | 0,0239 | |
Средняя температура дымового слоя в помещении | Tsm = | Tr + Cpsm · r · Qf / (Cpk · α · (Hsm · Ism + Asm)) · (1 - exp(-α · Hsm · Ism + Asm) / (Cpsm · Gk) = | 586К | |
Средняя температура дымового слоя в помещении | 586К | |||
Плотность дымового слоя в помещении | psm= | pr*Tr/ Тsm = | 1,18·299/586 | 0,602 кг/м3 |
Объемный часовой расход воздуха, удаляемого из помещения | Lv = | 3600 · Gsm / рsm= | 3600 · 1,34/0,602 | 8 020 м3/ч |
Минимальная необходимая площадь проходного сечения оконных проемов, установленных в наружных ограждениях фасадов | Fsv = | 1,25 м2 | ||
| Минимальная необходимая площадь проходного сечения оконных проемов, установленных в наружных | |||||||||||||||||||||
| ограждениях фасадов зданий, определяется по формуле (№ 92 из «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий. Методические рекомендации к СП 7.13130.2013.»): | |||||||||||||||||||||
| Fsm=Gsm/((2psm∙(g∙hf∙(pa-psm)+0,25∙(Kawo-kaww)∙pa∙Va2)/ξd)1/2 = | 1,25 м2 | ||||||||||||||||||||
| Где: | |||||||||||||||||||||
| pa= | 1,18 | кг/м3, плотность наружного воздуха | |||||||||||||||||||
| hf= | 0,70 | м, высота от расчетного уровня расположения нижней границы дымового слоя | |||||||||||||||||||
| до геометрич. центра расположения центра окон однорядного расположения | |||||||||||||||||||||
| ξd= | 2,44 | коэффициент аэродинамического сопротивления окон | |||||||||||||||||||
| Gsm= | 1,34 | кг/с, массовый расход газов при пожаре | |||||||||||||||||||
| Va= | 2 | м/с, скорость ветра | |||||||||||||||||||
| Kawo= | -0,60 | аэродин. коэфф.ветровго напора на заветренной стороне | |||||||||||||||||||
| kaww= | 0,80 | аэродин. коэфф.ветровго напора на наветренной стороне | |||||||||||||||||||
| Аэродинамические коэффициенты Kawo и kaww ветрового напора определяются согласно пункту 2.3 «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий. Методические рекомендации к СП 7.13130.2013.» | |||||||||||||||||||||
| Таким образом, для естественного проветривания лоджии получаем: | |||||||||||||||||||||
| Площадь проемов | Н | 1,25 м2 | |||||||||||||||||||
| Высота проемов | В | 1,40 м | |||||||||||||||||||
| Общая ширина проемов | А=Н/В | 0,89 м | |||||||||||||||||||
| Начальнику ФГБУ ВНИИПО МЧС России Гордиенко Д.М. |
В соответствии с п. 8.5 СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование.
Требования пожарной безопасности (с Изменениями N 1, 2)»:
«Необходимые размеры и количество открываемых оконных и других проемов для естественного проветривания при пожаре помещений или коридоров могут быть определены расчетом согласно требованиям пункта 7.4».
Расчет осуществляется по МД.137-13 «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий. Методические рекомендации». При этом, расположение верхней и нижней кромки рассчитанных проемов принимается с учетом требований первого абзаца п. 8.5.
В связи с этим возникает следующая ситуация: проем для естественного проветривания «работает» на выпуск продуктов горения (дыма) – верхняя часть проема, и вход воздуха – нижняя часть проема. Размер проема, рассчитанного по МД.137-13 предполагает только выпуск продуктов горения (дыма). Таким образом, при расчете по МД.137-13 размер проема будет недостаточным для естественного проветривания.
Прошу Вас:
1) Подтвердить или опровергнуть представленную выше информацию;
2) В случае подтверждения – прошу предоставить рекомендации по расчету проемов для естественного проветривания.
Ответ МЧС от 26.04.2024 № ИГ- 117-912 -13-2
Специалисты института рассмотрели Ваше обращение и сообщают следующее.
Газообмен между помещением (коридором) и внешней средой при пожаре через оконные или иные проемы в наружных ограждающих конструкциях, в целях естественного проветривания, определяется плоскостью равных давлений (далее - ПРД). ПРД формируется в плоскости равенства внешнего давления со стороны внешней среды и внутреннего давления, образованного продуктами горения при пожаре. Площадь проема, оказавшаяся ниже ПРД, будет работать на приток, выше, соответственно, на выброс. Таким образом, для естественного проветривания помещений и коридоров при пожаре определяющим фактором будет площадь оконного проема, расположенная выше ПРД.
С учетом изложенного определенные по методическим рекомендациям ФГБУ ВНИИПО МЧС России «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий. Методические рекомендации к СП 7.13130.2013» геометрические размеры оконных или иных проемов могут применяться для указанных выше целей при учете дополнительных положений, изложенных в данном ответе.
-
Поделиться:
- Подписаться
