Противодимна вентилация

ОВКСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 1, 2010

Задължително техническо решение за гарантиране сигурността на хората и минимизиране на материалните загуби при възникване на пожар

   Пожарът е огромно бедствие, съпроводено не само с унищожаване на имущество и ценности, но и застрашаващо човешкия живот. Възникването на пожар в индустриални помещения е още по-опасно, тъй като води не само до значителни материални щети, но и до създаване на предпоставки за взривове и сериозни екологични последици. Неправилно се счита, че при пожар опасност за хората представляват основно високите температури или непосредствения контакт с открития огън. В действителност при пожар по-опасни за хората са отделящите се димни газове и съдържащите се в тях отровни продукти, съпътстващи горенето. Те често са причина за най-големите поражения, а именно - човешките жертви.
При възникване на пожар се отделят различни отровни вещества - газови смеси, пари, аерозоли и твърди частици, чието комбинирано действие е изключително опасно за човека. Наблюдава се т. нар. синергия на компонентите на сместа. Затова отвеждането на димните газове от помещението се приема за изключително важно и се възлага на системите за осигуряване на пожаробезопасност на сградите. Това би могло да предотврати отнемането на човешки живот и драстично да намали щетите.

Основна цел - освобождаване на пътя за евакуация
В съответствие с противопожарните норми и с цел осигуряване безопасността на производствените помещения в случаи на пожар е необходимо да се предвиди изграждането и на система за отвеждане на димните газове. Предназначението на димооттвеждащите системи би могло да се систематизира в две основни направления: локализация на дима и токсичните газове, както и тяхното извеждане извън помещението. По този начин се предотвратява образуването на опасни смеси във въздуха, на лесно възпламеними газове или пари в концентрации, превишаващи прага на възпламеняемост. По този начин се постига удължаване на времето, през което помещението са запазва безопасно за хората.
В действителност основната цел на противодимната вентилация е да освободи пътя за евакуация на хората. Друга нейна цел е да намали топлинното въздействие върху структурата на сградата и да подпомогне потушаването на пожара и неговото разпространение като се постигне отделяне на голяма част от продуктите на горене.

Специфики на статични и динамични системи
Системите за отделяне на дима, образуван при пожар са два основни вида - статични и динамични. При статичните системи ограничаването на разпространението на вредните димни газове се осъществява посредством затварянето на всички вентилационни системи в помещението. По този начин се ограничава разпространението му в другите помещения през вентилационните шахти. При изключване на вентилационната инсталация, димните газове не се извеждат извън помещението, а се локализират в него.
Характерно за динамичните методи за извеждане на димните газове е използването на смукателни вентилатори, които изхвърлят дима от помещението. Вентилаторите, предназначени за отвеждане на димните газове, могат да се използват и за подаване на свеж въздух в помещението. Използват се различни схеми на организация на въздухоотвеждането и въздухоподаването. Възможно е работата на вентилаторите за подаване на свеж въздух и отвеждане на дима да бъде организирана на смени. Друго използвано решение е едновременно да бъдат задействани няколко вентилатора, всеки от които изпълнява точно определена функция - подаване на пресен въздух или отвеждане на димни газове. При организацията на системата за отвеждане на димните газове се препоръчва, по възможност, да се предвиди самостоятелна инсталация, по която отровните димни газове да бъдат отведени от помещението и изхвърлени извън сградата. В случай на отсъствие на подобна система е възможно да се използва общата смукателно-нагнетателна вентилационна инсталация.

Самостоятелната смукателна инсталация
е изградена от отделни въздуховоди, които представляват отделна смукателна вентилационна система, предназначена единствено за отвеждане на димните газове. Отвеждането на димните газове се осъществява посредством специално предназначени за целта противодимни вентилатори. На практика, използваните в противодимната инсталация вентилатори и въздуховоди не се отличават съществено от традиционно използваните във вентилационните системи. Основната разлика е в способността им да работят продължително време с въздушни потоци, характеризиращи се със сравнително висока температура и съдържащи отпадни продукти на горенето.

Противодимни вентилатори
Благодарение на противодимните вентилатори, при възникване на пожар в дадено помещение е възможно бързо, лесно и ефективно да се контролира разпространението на дима и да се организира неговото своевременно отвеждане. Тези вентилатори намират приложение както в противодимните вентилационни инсталации на промишлени и производствени сгради, така и при изграждането на подобни инсталации в административни, обществени и жилищни сгради. Добре е да се има предвид обаче, че при планирането на подобни инсталации използването на противодимни вентилатори не се препоръчва в случаите, в които е необходимо отвеждане на димни газове от помещения от категории А и Б, съгласно противопожарните норми. Противодимните вентилатори не са подходящи и за преместване на корозионно агресивни въздушни потоци, които биха могли да предизвикват ускорена корозия на материала. Не е желателно използването им и за въздушни потоци, съдържащи взривоопасни вещества, както и лепкави и влакнести материали.

Противодимните и общопромишлените вентилатори
не се различават съществено като конструкция. Това позволява противодимни вентилатори да се използват и във вентилационни и климатични системи с общо предназначение.
Основната разлика между противодимните и вентилаторите с общо предназначение се състои във възможността на противодимните вентилатори да издържат на много по-високи температури на въздушната среда. Сред основните изисквания към противодимните вентилатори е те да могат да преместват въздушни потоци с температура в диапазона от 400 °С до 600 °С. Обикновено е необходимо противодимният вентилатор да е в състояние да изсмуква димни газове с температура от порядъка на 400 °С в продължение на 120 минути. При температура на димните газове от порядъка на 600 °С е необходимо да осигури безпроблемно изсмукване за период не по-малък от 90 минути. По отношение на околната среда, противодимните вентилатори обикновено следва да са устойчиви на вариации на температура в диапазона от -40°С до +40°С. Този диапазон се съобразява с конкретните климатични условия.

Вентилаторите поддържат ниско налягане в помещенията
С помощта на противодимните вентилатори в помещенията се поддържа понижено налягане, благодарение на което температурата на димните газове се запазва относително ниска и се възпрепятстват възможностите за нейното нарастване. Установено е, че без наличието на подобни вентилатори температурата може да се повиши до нива от 1000 °С. При достигане на подобна температура, в помещението настъпва възпламеняване на почти всички материали, т.е. при подобно положение по-нататъшното гасене на пожара на практика губи своя смисъл.
С използването на вентилатори за принудително отвеждане на димните газове извън помещението се осигурява и отделяне на по-студения дим, който се наслоява в долната част на помещението. Той не само е много опасен, но и практически неотстраняем по друг начин.
В зависимост от особеностите на сградата и специфичните изисквания в конкретния случай, в противодимните системи могат да бъдат използвани радиални, осови или покривни вентилатори.

Противодимни покривни вентилатори
Покривните вентилатори са често срещано решение при изграждане на смукателна вентилационна инсталация. Както показва наименованието им, те са предназначени за монтаж върху покрива, което оказва благоприятен ефект и върху общия изглед на сградата. Покривните вентилатори не се отличават с твърде сложна конструкция. Основни техни елементи са корпус, работно колело с лопатки и електродвигател, оборудван с устройство за автоматично регулиране. При използването им в противодимни смукателни инсталации електродвигателят на вентилатора обикновено е с повишена защита спрямо въздействието на въздушни потоци с различна температура. Също така, в подобни приложения се използват предимно осови или центробежни (радиални) покривни вентилатори.
С покривните противодимни вентилатори се осигурява безопасността на производствени корпуси и помещения. Те са гарант за постигане на висока противопожарна безопасност на самата сграда. Освен че могат да бъдат част от противодимната система, те са подходящи и за вентилация на пожароопасни участъци.

Радиални вентилатори
Конструкцията на радиалните вентилатори представлява спирален кожух, в който е разположено работно колело.
Самото работно колело представлява кух цилиндър, по цялата странична повърхност на който, паралелно на оста на въртене, на равни разстояния са разположени лопатки. Основно предимство на радиалните вентилатори е способността им да преместват големи количества въздух, както и да го подават на значително разстояние.
Използването им се препоръчва в случаите, в които е необходимо голямо налягане. Противодимните радиални вентилатори са подходящи за преместване на въздушни среди, които не съдържат взривоопасни вещества. Добре е да се има предвид, че след като един радиален вентилатор веднъж е използван по време на пожар, не е добре да се разчита на повторната му употреба.

Осови вентилатори за отделяне на дим
Противодимните осови вентилатори са широко използвани в системите за вентилация на промишлени и производствени сгради. Те често са елемент от системите за противодимна защита. Могат да се използват и за вентилация на пожароопасни участъци в производствени помещения. Обикновено електродвигателите, използвани за тези вентилатори са с повишена защита от въздействието на въздушни потоци с различна температура.
Конструкцията на вентилаторите осигурява достатъчно висока аеродинамична характеристика, което съответно води и до повишаване на тяхната ефективност. Гамата от предлагани на пазара осови вентилатори от различни производители включва разнообразие от мощности, производителност, габаритни размери и специфични конструктивни особености.

Обезопасяване на вентилационната система
Един от най-сериозните проблеми, от гледна точка на пожаробезопасността на една сграда, е възможността за пренасяне на пожара от едно помещение в друго чрез вентилационната система. На практика тя се явява идеален разпространител на пожара, тъй като димът и огънят лесно преминават през неплътно съединените канали. По тази причина е необходимо предприемането на редица мерки, които да ограничат тази възможност. Препоръчително е при организацията на обща вентилационна система, специално внимание да се обърне на предвиждането на бариери в самите вентилационни канали, както и на защита на участъците, които имат най-пожароопасна категория.
Сред препоръчваните мероприятия за защита от възпламеняване и разпространение на огъня и дима посредством вентилационната инсталация, са поставяне на механични огнезащитни прегради във вентилационната мрежа, предвиждане на противопожарни и противодимни клапи, използване на огнеупорни материали за изработката на вентилационните канали и др.

Някои от най-често използваните средства за предотвратяване разпространението на огън и дим са противопожарните и противодимните клапи
Принципът на работа на противопожарните клапи се основава на специално вградената в клапата стопяема пластина, стъклен патрон или тяло с голям коефициент на термично разширение. Те затварят клапата при повишаване на температурата на въздуха във въздухопровода над 70 °С. Разработени са и конструкции, комплектовани с електрически (електродвигател, електромагнит) или пневматични изпълнителни механизми, което позволява дистанционно определяне и избор на необходимото положение на клапата.
Обикновено клапите се изработват от азбест или други органични и неорганични негорими материали. Монтират се на стени и междуетажни плочи, през които преминават въздухопроводи от една в друга противопожарна зона.
Противодимните клапи се използват за предотвратяване пренасянето на дим чрез външния или рециркулационния въздух. Поставят се на въздухопроводите, а задействането им се осъществява посредством електрически или пневматичен изпълнителен механизъм по сигнал на осезател за дим.

Светлинни ленти и куполи
За отвеждане на дим и топлина е възможно използването и на светлинни ленти и куполи, които се монтират на покрива на сградите. Светлинните ленти се прилагат широко при изграждането на големи промишлени халета, в които е необходимо да се осигури оптимален достъп на естествена светлина. Обикновено светлинните ленти са с аркообразна или пирамидална форма. Изработват се от алуминиеви профили и плоскости от стъкло или поликарбонат. Условието е да бъдат високо устойчиви на различни метеорологични условия като вятър, например или натрупване на снежна маса. Подходящи са както за отвеждане на дим при възникване на пожар, така и за осъществяване на естествена вентилация и осветление. Могат да се монтират върху различни покривни конструкции.
Светлинните куполи също намират широко приложение в промишленото и индустриалното строителство. Обикновено са с кръгла или правоъгълна форма, при която горната част може да е овална или пирамидална. В зависимост от предназначението им, те могат да бъдат отваряеми и неотваряеми. В случаите, при които се предвижда куполът да се използва за естествена вентилация и/или за димоотвеждане, той е отваряем. Също както светлинните ленти и светлинните куполи са подходящи за монтаж върху различни видове покривни конструкции.

Връзката между вентила-цията и интензивността на пожара
Вентилационната инсталация, не само че би могла да подпомогне разпространението на един пожар, но е и сред факторите, оказващи не малко влияние върху развитието на вече възникнал пожар. Например, когато обемът на постъпващия чрез вентилационната система свеж въздух съответства на необходимото количество за горивния процес, скоростта на горене е най-голяма. При подаване на малко въздух отделяната топлина е по-малка. При голямо количество въздух се увеличават топлинните загуби.
В редица случаи скоростта на горене е свързана с вентилацията и непряко. Оказва се, че във фазата на неконтролируем пожар вентилацията на практика е постоянна.
Според направени проучвания, скоростта на горене е приблизително пропорционална на количеството на подавания въздух. Не се наблюдава съществена зависимост между скоростта на горене от една страна и количество и формата на горимите вещества, от друга.




ЕКСКЛУЗИВНО

Top