Проектирование и расчет системы дымоудаления для многоэтажного жилого дома

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

  МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 

Кафедра природообустройства 
 
 
 

Курсовой  проект

по  дисциплине 

«Расчет и проектирование систем обеспечения  безопасности» 

на  тему:  

«Проектирование и расчет системы дымоудаления для многоэтажного жилого дома» 
 
 
 
 
 

     Выполнила: ст. гр. ТБм-11

                        Копылова С.Е.

            Проверила: к.х.н.

                  Сибагатуллина А.М. 
 
 
 
 
 
 
 

Йошкар-Ола

2011г.

Содержание.

Введение   3

Глава 1. Система дымоудаления  4

1. Основное назначение системы      4
2. Метод проектирования системы дымоудаления   4
3. Состав оборудования системы дымоудаления    6
4. Виды систем         11

Глава 2. Расчет системы дымоудаления  13

Заключение  24

Список  использованной литературы  25

     Введение

     В последнее десятилетие в нашей  стране, как и в ряде, технически развитых зарубежных странах, наблюдается  тенденция увеличения объемов строительства  многоэтажных зданий и сооружений. Это объясняется ростом населения  городов, стремлением более эффективно использовать дорогостоящие земельные участки и сохранить природные защитные зоны вокруг городов, относительным сокращением затрат на строительство, транспортных и других систем городского обслуживания, необходимостью улучшения бытовых условий и трудовой деятельности населения.

     Проектирование  и строительство многоэтажных зданий и сооружений является чрезвычайно  сложной инженерной задачей, связанной  с целым рядом проблем, требующих  специального изучения и комплексного решения. Одной из таких проблем  является противодымная защита многоэтажных зданий и сооружений. Противодымная защита многоэтажных зданий и сооружений включает в себя инженерно-технические и объемно-планировочные решения, направленные на предотвращение задымления при пожаре путей эвакуации и уменьшению их задымлению. Эти мероприятия необходимы для обеспечения безопасности людей при пожаре, уменьшения материальных потерь от пожара, создание безопасных условий работы для работников органов и подразделений по чрезвычайным ситуациям по спасению людей, обнаружению и ликвидации очага пожара. В зависимости от объемно-планировочного решения и этажности здания система противодымной защиты в себя может включать - систему дымоудаления из помещений и (или) коридоров, систему обеспечения незадымляемости лестничных клеток, систему подпора воздуха в шахты лифтов, лестнично-лифтовые, лестничные и лифтовые холлы.

     Типичная  схема противодымной защиты многоэтажных зданий и сооружений включает в себя систему дымоудаления из коридора этажа  пожара, незадымляемые лестничные клетки, систему подачи наружного воздуха в шахты лифтов.

     Глава 1. Система дымоудаления

1. Основное назначение системы

     Дымоудаление - процесс удаления дыма и подачи чистого воздуха системой приточно-вытяжной противодымной вентиляции зданий для обеспечения безопасной эвакуации людей из здания при пожаре. Работа системы противодымной защиты подвержена действию множества с трудом поддающихся учёту факторов, включающие сложные, многообразные явления, наблюдаемые при пожаре: химические реакции горючих материалов с кислородом воздуха, сложный теплообмен, диффузия, турбулентное перемешивание пространственных неизотермических потоков воздуха и продуктов горения.

     Системами противодымной вентиляции защищаются помещения, не имеющие естественного  освещения. При этом термин «естественное освещение» в данном контексте не имеет отношения к освещённости помещений. При этом помещения не имеют проёмов в наружных ограждающих стенах.

     Данные системы необходимо применяют на эвакуационных лестницах, в шахтах лифтов, убежищах, сценах театров, высотных зданиях, больницах, тюрьмах, подземных сооружениях, транзитных тоннелях и т.д.

     Основное  назначение систем дымоудаления

• предотвращение распространения дыма от источника возгорания.
• предотвращение поступления дыма на пути эвакуации (обеспечение допустимых условий для эвакуируемых из здания людей).
• обеспечение микроклимата вне очага возгорания, позволяющего нормально работать персоналу пожаротушения.
• защита жизни людей.
• защита имущества от повреждения.

2. Метод проектирования системы дымоудаления

     Перед тем, как осуществить монтаж систем дымоудаления, их необходимо правильно спроектировать.

     При проектировании проектировщики, подбирая вентиляторы, учитывают не только их параметры в условиях нормальной эксплуатации, но и параметры при  работе в режиме дымоудаления.

     Для проектирования системы дымоудаления используется метод компьютерного моделирования аэродинамики. Сущность этого метода заключается в моделирования объемного пространства помещения в виде определенного числа "тонких" зон. Место возгорания отображается в виде небольшого числа таких зон. Компьютером рассчитывается система уравнений аэродинамики, описывающая параметры струйного течения во временном масштабе, и моделируются направления распространения дыма. Соответствие моделирования реальной обстановке было проверено во время проведения полномасштабных практических исследований, которые полностью подтвердили результаты компьютерного моделирования. Эти проверки позволили признать полезность компьютерного моделирования и возможность его практического применения. Так как такое моделирование является довольно сложным процессом, для его осуществления необходимо участие квалифицированных специалистов. Создание компьютерных моделей наиболее целесообразно в зданиях имеющих сложную конфигурацию.

     Рис. 1. Проектирование системы дымоудаления методом компьютерного моделирования аэродинамики

     При проектировании системы определяется и оптимальная расстановка в воздуховодах и помещениях датчиков задымления, проверяется степень защищенности от задымления пространства на лестничных клетках (созданием избыточного давления).

3. Состав оборудования системы дымоудаления

     В состав системы дымоудаления могут входить как вентиляторы, так и открываемые окна, и детекторы дыма. Но общая схема система состоит из шахты, выстроенной на всю высоту здания и оборудованной вытяжным вентилятором. На каждом этаже в шахте имеется проем, закрытый клапаном дымоудаления.

     Оборудование  систем дымоудаления может быть как  специального, так и общего назначения. Специальное оборудование используется только при наличии задымления. Оборудование общего назначения обычно используется для других нужд ОВК и, кроме того, служит для удаления дыма в случае пожара.

     Специальное оборудование дымоудаления, как правило, не заменяется в течение срока  службы здания, оно эксплуатируется  всегда одинаково, в соответствии с  назначением. Управлять специальным  оборудованием сравнительно просто, т. к. оно служит единственной цели. Однако для такого оборудования требуется особое место и регулярное техобслуживание, т. к. от этого зависит его надежность. Примерами специального оборудования являются вентиляторы для создания избыточного давления в лестничных клетках и для вытяжки дыма из атриумов.

     Регулярность  технического обслуживания оборудования общего назначения обусловлена его повседневным использованием; в здании не требуется занимать лишнее место, т. к. одно и то же оборудование используется для разных целей. При этом имеется и ряд недостатков – усложнение регулирования из-за многофункциональности, возможность случайного ущерба для системы дымоудаления при реконструкции или обновлении систем ОВК. Пример использования оборудования ОВК для систем дымоудаления – приточный вентилятор кондиционера для создания избыточного давления по зонам в системе «сэндвич».

     В состав оборудования для систем дымоудаления входят:

     -дымоприемные устройства (клапаны дымоудаления) - устанавливаются в защищаемых помещениях, обеспечивают приемку (удаление) дымовых газов и их направление в дымовые шахты. Имеют электромагнитный привод.

     Для установки в системах дымоудаления сегодня используются простые клапаны  дымоудаления, которые пригодны только для отвода дыма и теплого воздуха. Кроме того, применяются и универсальные противопожарные клапаны. Их можно использовать не только в системах дымоудаления, но и в обще обменной вентиляции, перекрывая проемы в местах прохода воздуховодов через междуэтажные перекрытия, стены и перегородки (огнезадерживающие клапаны).

     В общем случае дымовые клапаны выполняют следующие функции:

     -обеспечение удаления дыма из помещений с очагом пожара или смежных с ним помещений на этаже, где возник пожар;

     -снижение подсоса воздуха в канал дымоудаления на других этажах здания до требуемого уровня;

     обеспечение подачи воздуха в защищаемые от задымления помещения (незадымляемые лестничные клетки, тамбур-шлюзы и т. д.).

     Важнейшей характеристикой клапанов дымоудаления является предел огнестойкости - время от начала теплового воздействия в процессе испытаний клапанов до наступления предельного состояния по огнестойкости конструкции клапана при заданном перепаде давления на закрытой заслонке. При обозначении предела огнестойкости дымовых клапанов учитывается один вид предельного состояния - потеря плотности. Обозначение предела огнестойкости клапанов включает букву Е, и цифру, соответствующую времени (мин) достижения нормируемого предельного состояния.

     Типичным  представителем простейших дымовых  клапанов является клапан КПД-4. Он имеет предел огнестойкости Е60, состоит из: корпуса, который изготавливается из оцинкованной стали; размещенной в корпусе заслонки на оси, смещенной относительно центра тяжести; и электромагнитного привода, удерживающего заслонку в нормально закрытом положении. Открытие заслонки осуществляется дистанционно, после подачи напряжения питания на электромагнитный привод, закрытие - вручную.

     Еще один представитель дымовых клапанов - КДМ-2. Это первый в России сертифицированный  клапан дымоудаления, который активно используется с 90-х годов прошлого века. КДМ-2 имеет предел огнестойкости 1,5 часа (Е90), и крепится он к строительным конструкциям или воздуховодам на фланцевом соединении.

     Клапан  оснащается электромагнитным и электромеханическим приводом, может устанавливаться в вертикальных и горизонтальных проемах вытяжных каналов, в перекрытиях, подвесных потолках и на ответвлениях воздуховодов.  
Семейство универсальных противопожарных клапанов, которые могут использоваться, в частности, и как клапаны дымоудаления, более многочисленно.

     -вентиляторы дымоудаления применяются в системах вытяжной аварийной вентиляции производственных, административных, жилых и других зданий.

     Вентиляторы дымоудаления являются наиболее ответственными элементами механических систем противодымной защиты зданий. Они отвечают за удаление возникающих при пожаре газов и за отвод избыточного тепла за пределы обслуживаемого помещения или здания.

     Работоспособность вентиляторов при высокой температуре  перемещаемой среды обеспечивается конструктивными мерами, позволяющими уменьшить тепловой поток к валу электродвигателя до допустимого уровня, в частности, использованием нержавеющей стали.

     В жилых и общественных зданиях, в  которых температура горения  твердых тел принимается (по нормативным документам) +300°С и температура дыма перед вентилятором с учетом подсосов воздуха в клапанах и шахтах составляет +150...+250°С, устанавливаются вентиляторы, которые могут выдержать в течение часа температуру +400°С. Это, как правило, вентилятор из углеродистой стали со специальной крыльчаткой, осуществляющей обдув электродвигателя.

     В зависимости от особенностей здания и требований заказчика в системе  дымоудаления могут использоваться радиальные, осевые или крышные вентиляторы.