|
2.7. Приточная противодымная вентиляция для лестнично-лифтовых узлов. Подача приточного воздуха в верхнюю часть лестничной клетки и лифтовой шахты
2.7.1. Приточная вентиляция для ЛЛУ может применяться для жилых, общественных, административных и производственных зданий. Лифтовые холлы и лифтовые шахты отделены от лестничных клеток, но имеют общий выход наружу (рис. 2.7), к которому во время пожара идут люди из лестничных клеток через тамбуры Т1, Т2 и Т3 наружу.
Двери лифтовых шахт на 1-м этаже открыты только для прохода воздуха из лифтовых шахт через тамбуры Т3 и Т4 наружу.
Воздух подается в верхнюю часть лифтовых шахт и лестничной клетки одной общей или отдельными установками, размещенными в верхней части здания.
В общественных, административных и производственных зданиях лестничные клетки 2-го незадымляемого типа должны разделяться на «отсеки», если давление воздуха на дверь 5 (рис. 2.1) на верхнем этаже может превысить 150 Па. В производственных зданиях деление на отсеки, кроме того, необходимо по требованию п. 2.39 [5] «через каждые 30 м по высоте в зданиях категорий Г и Д и 20 м в зданиях категории В (с переходом из одной части лестничной клетки в другую вне объема лестничной клетки)». Приточный воздух должен подаваться в каждый отсек такой лестничной клетки.
Приточный воздух подается в лифтовые шахты и лестничную клетку по балансу с расходами воздуха, удаляемого из здания.
2.7.2. Расчет расхода воздуха, поступающего из лифтовой шахты в лифтовый холл на 1-м этаже и далее в тамбуры Т2 и Т3 предварительно определяется по формуле:
GX.1 = GДВ.1 + GДМ + GCP - GK.1, (2.54)
где GДВ.1 — расход воздуха через эвакуационный выход наружу, определяемый по формулам (2.14) или (2.15);
GДМ — расход воздуха, на удаление дыма, определяется по табл. 2 или приложению 7;
GСР — средний расход воздуха через неплотности наружных ограждений каждого этажа, определяется по табл.2.14;
GK.1 — расход воздуха, поступающий из лестничной клетки в 1-й этаж, определяется методом последовательного приближения: сначала принимается равным GK.1 max по табл. 2.15, в соответствии с предельной разностью давлений 150 Па на дверях из коридора на лестничную клетку на верхнем этаже.
2.7.3. Расходы воздуха, подаваемого в лифтовые шахты, GШ и лестничную клетку, GK, должны быть приблизительно равны между собой:
где GCP — средний расход воздуха, который определяется по табл. 2.14 в зависимости от вида здания, этажности и среднего числа квартир или помещений на этаже;
КШ — доля среднего расхода воздуха, поступающего из лифтовых шахт на этажи здания, определяется по табл. 2.17 или 2.18 в зависимости от давления воздуха в лифтовой шахте на 1-м этаже, PШ.1, определяемого по формуле (2.58), и уточняется по формуле (2.57).
где PX.1, GX.1, GДВ.2 — определяются по формулам (2.59), (2.54) и (2.61);
n — число лифтов в здании.
2.7.4. Давление воздуха в лифтовом холле на 1-м этаже, Па, равно:
где ν, ρH — расчетная скорость ветра, м/с, по СНиП, но не более 5,0 м/с, и плотность наружного воздуха в холодный период, кг/м3, параметры Б;
ΔPX.1 — разность давлений между лифтовым холлом Л1 и лестничной клеткой на 1-м этаже, Па, рис. 2.7, определяется по табл. 2.16 или по формуле (2.60) в зависимости от расхода воздуха, GX.1 из лифтового холла в тамбур Т3 при лестничной клетке.
При GX.1 > 22000 кг/ч значение ΔPX.1 определяется по формуле:
2.7.5. Расход воздуха GX.1, кг/ч, из лифтовой шахты в лифтовый холл и тамбур Т3 рассчитывается по формуле (2.54) при максимальном поступлении воздуха из лестничной клетки, GX.1 max, кг /ч.
2.7.6. Если имеется наружная дверь из лифтового холла, которая при пожаре закрыта (на рис. 2.7 она отсутствует), то расход через ее неплотности рассчитывается по формуле:
N и h — число этажей и высота этажа, м.
2.7.6. Если имеется наружная дверь из лифтового холла, которая при пожаре закрыта (на рис.2.7 она отсутствует), то расход через ее неплотности рассчитывается по формуле:
 2.7.7. Расчет расхода воздуха для лестничной клетки ведется по формуле (2.56), в которую входят следующие величины:
GK.1 — максимальный расход воздуха из лестничной клетки в тамбур Т3, который определяется по табл. 2.15;
GCP — средний расход воздуха на этаж — по табл. 2.14;
N — число этажей в здании;
КШ — доля среднего расхода, как для п. 2.7.3. 2.7.8. Если расходы воздуха, полученные по формулам (2.55) и (2.56) отличаются более чем на 5 %, то следует в формуле (2.54) задаться величиной GK.1, меньше принятой ранее, и провести расчеты по формулам (2.55) и (2.56) повторно. 2.7.9. Давление воздуха, создаваемое вентилятором для лифтовой шахты, Па:
где РС — потери давления в сети для присоединения вентилятора к лифтовой шахте, Па;
РШ.1 — по формуле (2.58);
N и h — число этажей и высота этажа, м.
2.7.10. Давление воздуха, создаваемое вентилятором для подачи в лестничную клетку:
где РK — давление в верхней части лестничной клетки, определяемое по табл. 17 или 18;
N и h — число этажей и высота этажа, м. 2.7.11. Давление воздуха на дверь 5 (рис. 2.1) на верхнем этаже лестничной клетки, Па:
где PК — по формулe (2.63);
tH — температура наружного воздуха (параметры Б);
N и h — число этажей и высота этажа, м.
Пример 6.Рассчитать расходы воздуха и давления для 11-этажного общественного здания. Планировка ЛЛУ Д, рис. 2.7. В здании два лифта и 24 помещения на каждом этаже. Расчетная температура воздуха 23,9 °С, скорость ветра 8 м/с. Согласно СНиП, в расчетах принимается 5 м/с. Высота этажа 3 м.
Решение. а) Давление воздуха в тамбуре Т4 по формуле (2.16) равно:
РT.4 = 0,7 . 52 . 1,417 + 20 = 44,8 Па.
Расход воздуха через эвакуационный выход наружу по формуле (2.14), для формулы (2.54), при площади большей из створок двери 2,1 . 0,85 = 1,79 м2 и прямом тамбуре:
GДВ.2 = 2875 . 1,79 . 44,80,5 = 34450 кг/ч;
б) По табл. 2.4 суммарный расход на дымоудаление при ширине двери 5 (рис. 2.1), равной 0,9 м:
G = 9960 + 225 . 10 = 12210 кг/ч;
в) Расход воздуха через неплотности наружных ограждений помещений 1-го этажа по табл. 2.14 составит 1960 кг/ч;
г) Расход воздуха из лестничной клетки в тамбур Т3, рис. 2.7, при давлении на верхнем этаже лестничной клетки 150 Па, по табл. 2.15 равен 26800 кг/ч;
д) Расход воздуха, поступающего из лифтовой шахты через лифтовой холл в тамбур Т3 по формуле (2.54):
GX.1 = 34450 + 12210 + 1960 - 26800 = 21820 кг/ч;
е) Давление в тамбуре Т4 равно 44,8 Па. За счет прохода 21520 кг/ч воздуха из лифтового холла в тамбур Т4 давление в лифтовом холле повысится, согласно табл. 2.16, на 21 Па и составит:
PХ = 44,8 + 21 = 66 Па;
ж) Давление воздуха в лифтовой шахте на 1-м этаже, по формуле (2.58), будет равно:
PШ.1 = 66 + (0,001 . 21820)2 . 0,263/22 = 97 Па.
При этом давлении, по табл.2.18, доля общего расхода, поступившего из лифтовых шахт, составит КШ = 0,48;
з) Средний расход воздуха на этаже, согласно табл. 2.14, равен 1960 кг/ч;
и) По формуле (2.55):
GШ = 21420 + 1960 . 0,43 = 22360 кг/ч;
по формуле (2.56):
GK = 26800 + 1960 . 10 . 0,52 = 36992 кг/ч.
Так как дисбаланс между расходами воздуха для лифтовой шахты и лестничной клетки слишком велик, то для соблюдения баланса принимаем приток воздуха из лестничной клетки 21000 кг/ч вместо 26800 кг/ч.
Приток воздуха из лифтовых шахт, через холл Л1 в тамбур Т3 по формуле (2.54):
GХ.1 = 34450 + 12210 + 1960 - 21000 = 27620 кг/ч.
Давление воздуха, по формуле (2.61), поднимается на:
ΔPX.1 = 4,3 . 10-8 . 276202 = 33 Па и составит в лифтовых шахтах, по формуле (2.58):
PШ.1 = 44,8 + 33 + (0,001 . 27620)2 . 0,263/4 = 128 Па.
При этом давлении по табл. 2.18 получим КШ = 0,56, а по формуле (2.57) при требуемом равенстве расходов воздуха в лифтовые шахта и лестничную клетку:
КШ = (21000 - 27620 + 1960 . 10)/(1960 . 11) = 0,6.
Расход воздуха, подаваемого в лифтовые шахты, по формуле (2.55):
GШ = 27620 + 1960 . 0,6 = 28800 кг/ч.
Расход воздуха, подаваемого в лестничную клетку, по формуле (2.56):
GK = 21000 + 1960 . 10 . 0,4 = 28840 кг/ч.
При расходе воздуха в лифтовую шахту 25800 кг/ч или 24000 м3/ч при плотности воздуха 1,2 кг/м3 давление, развиваемое вентилятором по формуле (2.62) должно быть равно:
PШ = ΔPC + 128 + 1,1 . 11 . 3 = ΔPC + 164 Па.
Давление воздуха на 11-м этаже лестничной клетки на дверь 5 по рис 2.1. составит по формуле (2.64) и табл. 2.20:
ΔPДВ.5 = 146 . (28,84/26)2 + 2,1 . 10 . 3 - [3463/(273 - 23,9) - 11,8] . 11 . 3 =173 Па,
что превышает допустимые 150 Па и определяет необходимость разделить лестничную клетку огнестойкой несгораемой перегородкой между 6-м и 7-м этажами на два отсека с внутренним переходом между ними в пределах объема лестничной клетки, по схеме на рис. 2.2 а.
В верхний отсек подается
5 . 28840/11 = 13109 кг/ч,
а в нижний отсек
28840 - 13109 = 15731 кг/ч
воздуха по отдельным огнестойким воздуховодам.
В верхнем отсеке поддерживается давление воздуха 44,8 Па, в нижней его части и наверху —
44,8 + 5,3 . 2,1 = 76 Па.
Наверху в нижнем отсеке давление
44,8 + 6 . 3 . 2,1 = 83 Па.
Для предварительных решений по размещению установок приточной противодымной вентиляции и составления эскизных проектов рекомендуется пользоваться табл. 2.21, где представлены ориентировочные расчеты для 10, 18 и 25-этажных зданий с ЛЛУ планировки Д.
Пример 7.Определить расходы воздуха для ЛЛУ планировки Д 25-и этажного административного здания со средним числом 12 помещений на каждом этаже. Климатические условия местности приняты по примеру 6. Расход воздуха на входные двери здания 34450 кг/ч и на дымоудаление — по табл. 2.4, при ширине двери коридора 0,9 м:
GД.В = 9960 + 250 . 24 = 15960 кг/ч.
Расход воздуха, удаляемого через неплотности наружных ограждений здания, принят по табл. 2.14, составит 1740 кг/ч на каждый этаж. Максимальный расход воздуха, поступающего из лестничной клетки в тамбур Т3, рис. 2.6, при предельной разности давления воздуха на дверях из коридора на лестничную клетку 150 Па на верхнем этаже, по табл. 2.15:
GК.1 = 14900 кг/ч.
Тогда расход воздуха, поступающего из лифтовых шахт в лифтовый холл на первый этаж по формуле (2.54) составит:
GХ.1 = 34450 + 15960 + 1740 - 14900 = 37250 кг/ч,
а из этого равенства и формул (2.55) и (2.56):
GШ - GК = 37250 + 1740 . КШ - 14900 + 24 . 1740 . (1-КШ)
находим КШ = 0,446 — долю среднего расхода воздуха, поступающего из лифтовых шахт на этажи здания.
Величину КШ проверяем, определяя ее по табл. 2.18 в зависимости от давления воздуха в лифтовых шахтах на первом этаже. При наличии в здании 3-х лифтов, предварительно определив по табл. 2.16 разность давлений между лифтовым холлом Л1 (рис. 2.6) и лестничной клеткой на первом этаже, равную 19,2 Па, находим давление в лифтовых шахтах по формуле (2.58):
РШ.1 = 44,8 +19,2 + (0,001 . 37250)2 . 0.263/9 = 105 Па.
При этом давлении по табл. 2.18 находим КШ = 0,3 < 0,446. Значение КШ = 0,3 не обеспечивает равенство расходов по формулам (2.55) и (2.56) при GK.1 = 14900 кг/ч.
Для обеспечения требуемого равенства уменьшаем величину GK.1 с 14900 кг/ч до 12100 кг/ч, и повторив приведенные выше вычисления при этой исходной величине, получаем КШ = 0,326 из баланса расходов и КШ = 0,3 из расчета давлений. Приток воздуха в лестничную клетку и лифтовую шахту при этом составляет по формулам (2.55) и (2.56):
GШ = GK - 40000 + 0,326 . 1740 - 12400 + 0,674 24 ' 1740 = 40500 кг/ч
или всего 91000 кг/ч, или по 40500 кг/ч в лифтовую шахту и лестничную клетку.
Давление воздуха на верхнем этаже лестничной клетки определяется по табл. 2.20, в которой при
GK.1 = 12,4 тыс. кг/ч
для 12-ти помещений на этаже получено интерполяцией:
96 + (135 - 94) . 0,4/2 = 100,6 Па.
При подаче 40500 кг/ч давление ориентировочно станет:
PK = 100,6 . (40,5/12,4)2 = 1073 Па,
что явно недопустимо.
Поэтому проектируем лестничную клетку с двумя «рассечками-перегородками» с пределом огнестойкости 0,75 ч — одну между 9-м и 10-м этажами и вторую — между 19-м и 20-м этажами с подачей в 1-й, 2-й и 3-й отсеки по 13500 кг/ч воздуха.
Давление воздуха в нижней части 1-го отсека определяется давлением в тамбуре Т4 = 44,8 Па и сопротивление движению воздуха по лестничной клетке 2,1х9х3, а всего 102 Па. Такое же давление будет в верхней части 2-го и 3-го отсеков. Подача воздуха в каждый отсек лестничной клетки проектируется по отдельному воздуховоду от вентилятора, установленного в верхнем этаже здания.
Давление в верхней части лифтовых шахт определяется по формулам (2.58) и (2.59) и равно:
РШ = 44,8 + 18,6 + (0,001 . 40500)2 . 0,263/9 = 111 Па. Продолжение... По материалам книги В.С. Пономаренко, О.А. Стельмаха «Практическое пособие по расчету и использованию оборудования для систем противодымной защиты зданий»
|
