Анализ влияния основных факторов, определяющих эффективность систем дымоудаления

ФГОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева »

Факультет «Промышленное и гражданское строительство»

Кафедра «Пожарная и производственная безопасность»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Анализ  влияния основных факторов, определяющих эффективность систем дымоудаления: скорости и направления ветра, температуры продуктов горения, толщины слоя дыма.

Использование оконных проемов светоаэрационных фонарей для дымоудаления из помещений.

Дымоудаление из колосниковых сцен клубов и театров.

Выполнил: Рыжков Д.А.                                                                                            Студент 5 курса

Шифр № 09195 

специальности «Пожарная безопасность»

                                                                                           Проверил:___________

              ____________________

КГСХА  2012 год.

Содержание

Введение_________________________________________________________3

1. Системы дымоудаления___________________________________________5

2. Влияние основных параметров, определяющих эффективность работы систем естественного дымоудаления__________________________________7

2.1 Скорость и направление ветра__________________________________7

2.2 Температура продуктов горения________________________________8

2.3 Толщина слоя дыма___________________________________________8

3. Использование оконных проемов светоаэрационных фонарей для дымоудаления из помещений_______________________________________12

4. Дымоудаление из колосниковых сцен клубов театров________________20

Заключение______________________________________________________25

Список используемых документов и литературы_______________________26

Введение

Противодымная защита представляет собой комплекс объемно-планировочных инженерно- технических решений, направленных на предотвращение задымления при пожаре путей эвакуации из помещений и зданий и уменьшение их задымления. Эти мероприятия имеют целью обеспечение безопасности людей при пожаре, сокращение материальных потерь от пожара, создание безопасных условий работы подразделений Государственной противопожарной службы по спасению людей, обнаружению и ликвидации очага пожара.  Требования, регламентирующие проектирование, эксплуатацию и ремонт систем противодымной защиты зданий и сооружений, содержатся в системе нормативных и методических документов. Номенклатура помещений и зданий, подлежащих оборудованию системами противодымной защиты, и состав этой системы приводятся в отраслевых нормативных документах и СНиП 21_01_97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений». Требования к исполнению систем противодымной защиты и отдельных ее элементов изложены в СНиП 2.04.05_91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Система противодымной защиты в зависимости от объемно-планировочного решения и этажности здания может включать в себя систему дымоудаления из помещений и (или) коридоров при пожаре, систему удаления дыма и газов после пожара, системы обеспечения незадымляемости лестничных клеток, систему подпора воздуха в шахты лифтов, лестнично лифтовые, лестничные и лифтовые холлы. Необходимо производить дымоудаление из помещений без естественного освещения через остекленные проемы в наружных ограждениях, а также из помещений с естественным освещением с массовым пребыванием людей, не имеющих открывающихся при пожаре проемов с достаточной для удаления дыма площадью. Систему дымоудаления из помещения при пожаре можно не предусматривать, если время опускания слоя дыма до высоты рабочей зоны (2,5 м от пола помещения) превышает расчетное время эвакуации, т.е. если люди успевают покинуть помещение до момента опускания слоя дыма до опасной для них высоты.

Система удаления дыма и газов после пожара устраивается в помещениях, оборудованных установками автоматического газового пожаротушения, и предназначена для проветривания помещения после завершения тушения пожара.

Системы дымоудаления  из помещений предназначены для обеспечения незадымляемости путей эвакуации людей из горящих  и  смежных  с ними помещений,  а также для облегчения работы пожарных подразделений по ликвидации очага пожара. Состав помещений, подлежащих оборудованию специальными системами дымоудаления, определяется нормативными документами. Необходимость устройства этих систем обусловливается  пожарной опасностью помещения,  которая,  в свою очередь,  во многом зависит от категории производства.  В помещениях категории. Необходимость устройства специальных систем дымоудаления определяется на основании сравнения времени задымления помещения до  заданного уровня с расчетным временем эвакуации.

1. Системы дымоудаления

Системы дымоудаления необходимы там, где при возникновении пожара могут образоваться высокие концентрации дыма, а также опасные для здоровья газообразные вещества. Система дымоудаления это специальная управляемая автоматически либо вручную техническая система приточно-вытяжной вентиляции. Основная задача системы дымоудаления - обеспечения условий для безопасной эвакуации людей в случае возникновения пожара на объекте.

При пожаре серьезным повреждающим фактором является дым. Дымоудаление играет очень важную роль. Системы дымоудаления позволяют очистить большие пространства от дыма, пепла, мелких частиц.

Системы дымоудаления могут быть статическими и динамическими. При статической системе дымоудаления происходит отключение всех вентиляционных систем помещения, чтобы не дать дыму распространяться по вентиляционным шахтам в другие помещения. То есть отключается вся вентиляция, дымоудаление фактически не происходит, просто дым локализуется в одном помещении. При динамическом методе дымоудаление идет за счет вентиляторов, которые удаляют дым из помещения согласно плану. Если используется динамический метод, то вентилятор дымоудаления может работать попеременно для удаления и подачи воздуха. Либо будут задействованы сразу несколько вентиляторов, каждый из которых выполняет свою функцию. При дымоудалении может быть задействована как специальная система дымоудаления, так и общая, которая обычно служит как приточно-вытяжная вентиляция. Дымоудаление однако, лучше производить через отдельную систему.

При проектировании отдельной системы для дымоудаления используют отдельные воздуховоды дымоудаления и вентиляторы дымоудаления. Вентиляторы дымоудаления, воздуховоды дымоудаления немного отличаются от обычных тем, что способны работать длительное время, перекачивая продукты горения при высоких температурах. Зачастую для дымоудаления используют сварные воздуховоды для дымоудаления. Воздуховоды для дымоудаления из черной стали отлично выдерживают высокие температуры.

Исследования доказали, что более 80% смертей во время пожара происходит от отравления угарным газом, и как правило, свыше 70% компаний, в которых произошел пожар, не смогли восстановить потерянные ресурсы и исчезли с рынка. Если есть возможность сохранить помещение и оборудование, то существует большая вероятность, что компания сможет работать и далее.

Задымленность помещений часто приводит к гибели людей, которые могли бы остаться в живых, выйти в безопасное место, справиться с огнем, если бы не отравились дымом и едкими продуктами горения. Не менее важной является задача устранения газообразных веществ, используемых при работе на производстве и способных повредить здоровью людей.

Именно поэтому важный элемент эффективного комплекса противопожарной защиты объекта - дымоудаление. Это специальная, управляемая автоматически либо вручную техническая система приточно-вытяжной вентиляции.

Назначение систем дымоудаления:

быстро обнаружить очаг возгорания, одновременно приводя в действие средства пожаротушения;

автоматически открыть окна и люки дымоудаления для удаления продуктов горения;

предотвращение поступления дыма на пути эвакуации (обеспечение допустимых условий для эвакуируемых из здания людей);

обеспечение микроклимата вне очага возгорания, позволяющего нормально работать персоналу пожаротушения;

сократить разрушительное воздействие огня на имущество и оборудование.

В наше время на смену традиционно использовавшимся в строительстве материалам приходят, воплотив в себя опыт предыдущих поколений, новые строительные и отделочные материалы, многие из которых являются синтетическими. При явных преимуществах они имеют и недостатки, один из которых - выделение высокотоксичных газов при пожаре, которые блокируют пути эвакуации находящихся в помещении людей и приводят к их отравлению, а зачастую и к гибели.

При начавшемся пожаре и задымлении помещения сигнал с дымовых датчиков дыма или кнопки пожарной тревоги поступает на блок управления системы дымоудаления. По этому сигналу блок управления приводит в действие электроприводы, установленные на окнах и/или люках дымоудаления.

Система дымоудаления функционирует в комплексе или независимо с центральной системы пожарной безопасности, может быть совмещена с системой естественной вентиляции, но при этом она останется приоритетной при возникновении чрезвычайной ситуации.

2. Влияние основных параметров, определяющих эффективность работы систем естественного дымоудаления.

2.1.  Скорость и направление ветра

Ветровое давление на  оголовке  шахты  дымоудаления  входит  в выражение для располагаемого перепада давлений со знаком минус. Поэтому применение оголовков шахт,  имеющих положительный аэродинамический  коэффициент,  приводит к уменьшению располагаемого перепада давлений.  Аэродинамический коэффициент оголовков шахт дымоудаления типа цилиндрический стакан + дефлектор,  по данным Б.В.Грушевского, равен -0,04 + -0,06.  Устройства с жалюзийными  решетками  являются задуваемыми (имеют положительный аэродинамический коэффициент).  Их применение на практике недопустимо без дополнительного оборудования ветроотбойными устройствами.

Разность гравитационных  давлений  (третье слагаемое в формуле (3.3) всегда положительна.  Первые два слагаемых в формуле(3.3) в случае,  когда все приточные проемы выходят на  наветренный  фасад, положительны и ветровое давление способствует работе системы дымоудаления. Если часть приточных проемов выходит на заветренный фасад, то  эти слагаемые отрицательны и ветровое давление препятствует работе системы. Если первые два слагаемых для второго случая по абсолютной  величине  больше гравитационного,  то под корнем мы получим отрицательную величину. Физически это означает, что через шахту дымоудаления в помещение будет поступать наружный воздух, а дым будет выходить через дверные проемы в смежное с горящим  помещение,  т.е. устройство дымоудаления не будет выполнять своих функций.

2.2.           Температура продуктов горения

С увеличением  температуры  продуктов  горения  уменьшается их плотность и увеличивается располагаемый перепад давления.  С другой стороны,  при  снижении  плотности  продуктов горения увеличивается объемный расход и потери давления в дымоудаляющих устройствах. Б.В. Грушевским показано, что минимальные площади люков дымоудаления реализуются при разности температур продуктов  горения  и  приточного воздуха равной 80 К или Тпг/Тн=1,3.  Им же показано,  что 25 % погрешности температуры продуктов горения соответствует 9% погрешность при определении площади люков.

2.3.           Толщина слоя дыма

С увеличением толщины слоя дыма возрастают располагаемый перепад  давления и эффективность системы дымоудаления.  Для увеличения толщины слоя дыма за рубежом устраивают так называемые дымовые зоны или  “резервуары  дыма”.  Дымовая зона представляет собой некоторое пространство под потолком  помещения,  ограниченное  противодымными экранами. Противодымный экран представляет собой перегородку  из негорючих материалов.  Перегородка крепится к потолку и имеет высоту меньшую, чем высота помещения. К экранам предъявляются требования  по дымопроницаемости и огнестойкости.  Помимо повышения эффективности системы дымоудаления противодымные экраны препятствуют распространению пожара по помещению.

При расчете дымовых зон учитывается размер очага пожара, высота помещения,  толщина слоя дыма,  площадь проходного сечения люков дымоудаления. При отсутствии достаточного количества проектных данных  для  расчета “резервуара дыма” за рубежом рекомендуется применять “резервуары” размером не более 60х60 м /1/.  Расчет “резервуаров  дыма” производится аналогично расчету площади люков дымоудаления с обеспечением незадымленной зоны в нижней части помещения. При заданных  размерах “резервуара дыма” определяется площадь люков дымоудаления.  При заданной площади люков дымоудаления можно  рассчитать площадь “резервуара дыма”. Расчет основан на использовании баланса масс дыма, входящего в подпотолочный слой из конвективной колонки и удаляемого через устройства дымоудаления.