Е. С. Ви*сНег А.С. РагпеНЗтоке соп4го1
ш Иге
за1е4у с!ез1дп1.опс1оп Е. & Р-М. ЗропЁ. Батчер А. ПарнэллОпасность дыма
и дымозащитаПеревод с английскогоканд. техн. наук Е.Ш. ФельдманаПод редакциейканд. техн. наук В.М. ЕсинаМосква Стройиздат 1983
ББК 38.96
Б 28УДК 699.814.6Рекомендовано к изданию Главным управлением
пожарной охраны Министерства внутренних дел СССРБатчер Е., Парнэлл А.28 Опасность дыма и дымозащита / Пер. с англ.
Е. Ш. Фельдмана; Под ред. В. М. Есина.—М.:
Стройиздат, 1983. — 152 с. ил.В книге авторов из Великобритании изложены основные принципы
расчета и проектирования систем противодымной защиты — наиболее
важного фактора обеспечения безопасности людей при пожарах в зда¬
ниях. Рассмотрены результаты исследований токсичности продуктов
горения различных строительных, и отделочных материалов, их дымо¬
образующей способности, видимости в дыму. Описаны способы дымо¬
удаления из одноэтажных и малоэтажных зданий» а также способы
противодымной защиты путей эвакуации из многоэтажных зданий.
Приведены методы расчета параметров^ систем противодымной защиты.Для инженерно-технических работников органов пожарной охраны
проектных организаций.ББК 38.96
6С9.63405000000-446047(01)	83— 127 - 83 © 1979 р|ге СЬеек (у- К ) иаЕ. Батчер, А. Парнэлл
ОПАСНОСТЬ ДЫМА И ДЫМОЗАЩИТАРедакция переводных изданий
Зев. редакцией Р. Л. Р о щ н и а
Редактор Т. В. Р го т н и а
Младший редактор Л. Г. Бег ледова
Технический редактор В. Д. Павлова
Корректор А. В. ФединаИБ № 2849Сдаио в набор 27.01.83 Подписано в печать 19.04.83
Формат 60X90/16 Бумага книжно-журн. Гаринтура «Литературная»
Печать высокая Уел. печ. л. 9,5 Уел. кр.-отт. 9.87' Уч.-изд. я 11,32
Тираж 10000 экз.	Изд. № АУ1—9808	Заказ 54	 Цена 75 коп.Стройиздат, 101442, Москва, Каляевская, 23аПодольский филиал ПО «Периодика» Союзполпграфпрома
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли
г. Подольск, ул. Кирова, д. 25© Предисловие к русскому изданию.
Перевод иа русский язык,
Стройиздат, 1983ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮДым и токсичные продукты горения, выделяющиеся при пожаре, пред¬
ставляют собой одиу из главных причин гибели людей. С увеличением высоты
зданий скорость задымления путей эвакуации из здания (лестничные клетки,
шахты лифтов, поэтажные коридоры) возрастает. В связи с этим вопросы
противодымной защиты в настоящее время приобретают все большую ак¬
туальность. Накопленный у нас в стране опыт проектирования и практиче¬
ского использования систем противодымной защиты и результаты научных
исследований в этой области нашли отражение в статьях и научно-техниче¬
ских отчетах, что ограничивает доступ к этим материалам широкого круга
специалистов. В предлагаемой вниманию читателей книге Е. Батчера и А, Пар-
нэлла в концентрированном виде изложены основы расчета и проектирования
систем противодымной защиты зданий и сооружений, рассмотрены дымооб¬
разующая способность строительных материалов, видимость в условиях за¬
дымления и токсичность продуктов горения. Данные о дымообразоваиии,
видимости в условиях задымления и о токсичности продуктов горения в оте¬
чественной литературе представлены недостаточно полно. Этот пробел в из¬
вестной степени будет восполнен выпуском данной книги.Значительный интерес представляет материал о расчете параметров систем
дымоудаления из одноэтажных зданий н зданий с небольшим числом этажей.
Положительной чертой этих методов является возможность получения ко¬
нечных результатов с помощью простых номограмм.Достаточно подробно авторы освещают способы противодымной защиты
многоэтажных зданий и метод расчета параметров систем, реализующих
эти способы. Принципы противодымной защиты, принятые у нас в стране, в
основном совпадают с изложенными в книге.К сожалению, в книге не нашлн отражения накопленный в СССР опыт
в области противодымной защиты зданий и результаты научных исследований
советских авторов.Книга будет полезна как строителям, занимающимся вопросами расчета и
проектирования противодымной защиты, так н работникам органов пожарной
охраны.Канд. техн. наук В. М. Есин.ПРЕДИСЛОВИЕКаждый год статистика отмечает несчастные случаи, происшедшие в ре¬
зультате пожаров в жилых зданиях, на работе и в общественных местах. При
этом преобладающее число смертных случаев связано с вдыханием людьми
дыма и токсичных газов.Поэтому в настоящее время при проектировании зданий с учетом пожар¬
кой безопасности стремятся защитить пути эвакуации от проникания в них
дыма и сохранить их свободными для доступа эвакуируемых людей и по¬
жарной команды. Процесс движения дыма в зданиях все еще требует даль¬
нейшего изучения, несмотря иа большое число научных исследований, про¬
веденных за последние 20 лет, и разработку различных систем противодым¬
ной защиты.Эта книга появилась в результате обобщения опыта авторов, а также
международного опыта практического применения систем противодымной за¬
щиты. Архитекторы и инженеры-практики найдут в книге обоснованные ре¬
комендации по установлению требований к проектированию зданий с учетом
пожарной безопасности, обеспечивающих эвакуацию людей при пожаре и по¬
вышающих шансы пожарной команды потушить пожар.I	К. Л. Холланд, главный инспекторПожарного управления Англии и Уэльса5-
ВВЕДЕН ИЕ,5При бесконтрольном распространении в здании огонь из доброго друга
человека превращается в опасного врага. В 1976 г. в Великобритании более
1000 человек погибли непосредственно во время пожаров, а убытки от потери
имущества и товаров составили более 204 млн. фунтов стерлингов. Стати¬
стические данные показывают, что за время, прошедшее после окончания
второй мировой войны, доля смертных случаев в результате отравления ды¬
мом и токсичными газами во время пожаров заметно возросла и достигла
50%. Как указано в одной из работ‘>, число пожаров в жилых домах, про¬
исшедших из-за загорания мебели, оставалось неизменным более 12 лет и
•составляло свыше 20%. В последние годы доля смертных случаев от загора¬
ния мебели в жилых домах увеличилась более чем вдвое, причем основной
причиной было воздействие дыма и токсичных газов (табл. 1, рис. 1 и 2).Мебель английского производства, которая в настоящее время использу¬
ется в промышленных, торговых или общественных зданиях, обладает спо¬
собностью выделять значительное количество дыма даже при небольшом
пожаре, в связи с чем всегда существует риск задымления помещения. Строи¬
тельные правила и государственные нормативы многих стран не устанавли¬
вают технических требований для проектирования зданий, которые обеспечи¬
вали бы защиту от проникания дыма на маршрут, предназначенный дляТАБЛИЦА I. КЛАССИФИКАЦИЯ СМЕРТНЫХ СЛУЧАЕВ, ВЫЗВАННЫХ
ЗАГОРАНИЕМ МЕБЕЛИ В ДОМАХ И ДРУГИМИ ПРИЧИНАМИВид пожара и причиныЧисло смертных случаевсмертных случаев1962 Г.1967 г.1970 г.1972 г.Смертные случаи при пожа¬
рах всех видов
В том числе:667779'839,1078от ожогов480322358459от дыма или токсичных
продуктов горения150382425602по другим причинам377556117Смертные случаи, происшед¬
шие в результате загорания
мебелн в жилых домах
В том числе;156212270289от ожогов90594779от дыма или токсичных
продуктов горения56140213189по другим причинам10131021Смертные случаи, происшед¬
шие в результате пожаров
других видов
В том числе:511567569789от ожогов390263311380от дыма или токсичных
продуктов горения-94242212313по другим причинам27624696*) СНагкИег 5. Е. (1976). 5оше 1гепйз ш Гигпйиге Пгез ш йошезНс
ргегшБез. В. К. Е. Сиггеп* Рарег 66/76, р!ге КезеагсЬ 51'аЫоп, ВогеЬаптооой.6\/&V*-«О1-* А,ьА-V'' Ч ✓
1 -▼!В551960№55№70 1В731%1* 1| 1л1 1! 47у ?, П-и1 1✓✓У/1! ' !: IуIРис. !. Число смертных случаев, проис¬
шедших в результате действия дыма или
токсичных продуктов горения в период с
1955 по 1973 г.I — при пожарах всех видов (внутри и вне
зданий); 2 — в результате загорания мебе¬
ли в домах; 3 — по другим причинамтг 1164 1966 ,<5» 1970 ИЛ 1ЮРис. 2. Число смертных случаев, происшед¬
ших в результате действия дыма или ток¬
сичных нродуктов горения в период с
1962 по 1973 г.I — в результате загорания мебельной
обивки (жилые дома); 2 — при пожарах
всех видов (внутри и вне зданий); 3 —в
результате загорания постельных принад¬
лежностей (жилые дома)эвакуации людей в критических ситуациях. Поэтому важно рассмотреть меро¬
приятия, позволяющие снизить до минимума опасность задымления, и преж¬
де всего изучить механизм образования дыма и состав продуктов горения.
Знание свойств и плотности дыма, выделяющегося даже при совсем неболь¬
шом источнике пожара, позволяет проектировщику оценить степень необхо¬
димого риска и скорость движения дыма внутри проектируемого здания.В следующих главах рассматриваются условия распространения пожара,
методы его ограничения внутри помещения и возможность выброса продук¬
тов горения в атмосферу, а также способы защиты от проникания дыма на
пути эвакуации. Приводятся примеры, показывающие, что игнорирование
опасности, возникающей при быстром распространении дыма, может приве¬
сти к трагическим последствиям. Примеры проектных решений, приведенные
в этой книге, позволят руководителям строительства, а также архитекторам
и инженерам прн проектировании зданий обеспечивать их пожарную безопас
ность, пользуясь некоторыми стандартными принципами. Однако эти принци¬
пы применимы не только для новых, но и для существующих зданий, когда
повышается их этажность, а также при реставрации исторических объектов,
пожарную безопасность которых необходимо улучшить.
I.	КОЛИЧЕСТВО И СВОЙСТВА ДЫМА1.1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯКоличество дыма, выделяемое во время пожара, различно прн
каждом пожаре и изменяется на разных стадиях горения; поэтому,
рассматривая количество выделившегося, дыма и его природу,
можно оперировать только очень приближенными величинами.ч	Облако горячих газов над огнем состоит из многих компонен¬
тов, которые можно объединить в три группы:горячие испарения и газы, выделяющиеся при горении мате¬
риала;несгоревшие продукты разложения и сконденсированные мате¬
риалы (цвет этих продуктов может меняться от светлого до чер¬
ного, как сажа);часть нагретого огнем воздуха, попавшего внутрь поднимающе¬
гося облака.Облако, окружающее огонь, называют дымом; он состоит из
смеси компонентов трех вышеназванных групп и содержит газы,
пары и распыленные твердые частицы.Объем выделившегося дыма, его плотность и токсичность за¬
висят от свойств горящего материала и от процесса горения; на
последний влияют различные факторы, которые удобно рассмат¬
ривать независимо друг от друга.При определении количества дыма смесь поступившего воздуха
и продуктов горения рассматривают в целом как общее выделение
дыма. Общее количество выделившегося дыма, будет зависеть от
размеров пожара и здания, в котором произошел пО*жар. Свойства
горящего материала влияют на количество выделившегося дыма,
поскольку размеры пожара зависят от того, что и с какой ско¬
ростью горит. Дым может быть более или менее плотным, но он
всегда имеет высокую температуру и содержит достаточно токсич¬
ных продуктов, чтобы при любой плотности стать опасным для
жизни людей.1.2.	МЕХАНИЗМ ВЫДЕЛЕНИЯ ДЫМАПри горении твердых материалов в огне происходит выделение
летучих горючих паров; их воспламенение над огнем вызывает
появление столба пламени и горячих дымовых газов, которые бла¬
годаря тому, что их плотность ниже плотности холодного окру¬
жающего воздуха, перемещаются вверх. В результате окружаю¬
щий воздух попадает в восходящий поток и смешивается с ним
(рис. 1.1).Часть поступившего воздуха составляет кислород, который
необходим для горения газов, выделившихся при разложении топ-:
лнва, и образования пламени. Однако, поскольку температура в;
облаке недостаточно высока и внутри облака нет полного переме-:
шивания с кислородом, полного сгорания материала не происходит,!
в результате чего компонентами выделившегося дыма становятся
свободные твердые частицы в виде сажи.в	I--3&СлоидымаЛ1*ие. 1.1. Выделение дыма прн горении/ пламя в облаке дыма; 2 — воспламенившиеся горючие пары; 3 — разложение твердого
юплнва, дающее воспламеняемые пары; 4 — поступающий воздух; у — высота незадйМяен-
11<>П> слояНезависимо от высоты языков пламени восходящий столб го¬
рячих газов содержит намного больше воздуха, чем требуется для
сгорания горючих газов. В то же время избыточный воздух нагре¬
вается и хорошо смешивается с горячими дымовыми продуктами
трения, образуя весьма важный компонент в составе дыма.13.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ДЫМА,ВЫДЕЛЯЮЩЕГОСЯ ПРИ ПОЖАРЕОбъем горючих газов относительно невелик по сравнению с
полным объемом воздуха, поступившего в зону горения, и поэтому
можно сказать, что скорость выделения дыма при пожаре прибли¬
женно равна скорости воздуха, поступающего в восходящий столб
мфячих газов и пламени.Скорость воздуха, поступившего в зону горения, зависит от пе¬
риметра пожара, тепла, выделяемого огнем, и эффективной высоты
столба горячих газов над огнем (т. е. расстояния между полом и
нижней границей слоя дыма и горячих газов, образовавшихся под
потолком).Масса газа, участвующего в пожаре (и, следовательно, количе-
гIно выделившегося дыма), может быть рассчитана по следующе¬
му уравнению [1]:., /И = 0,096 Р р0 у3' * (§Тв)Т)1/г.	(1.1)Обозначения параметров, входящих в это уравнение, даны в
гибл. 1 1. Численные значения, приведенные в таблице, являются
<шидартными для обычных условий пожара, когда пламя в обла¬
ке ммма поднимается вверх к слою дыма, находящемуся под по-
Точком, и предназначены для приближенного расчета скорости вы¬
деления дыма, за исключением особых случаев, для которых име-
нмеи специальные данные.9
ТАБЛИЦА 1.1. ОБОЗНАЧЕНИЯ И СТАНДАРТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ,
ИСПОЛЬЗОВАННЫХ В УРАВНЕНИИ (1.1)СимволСтандартные значения, ко-Параметрторые можно применять длйрасчета количества дымарПериметр пожараЗадается (в м)УРасстояние между полом и нижней гра¬То женицей слоя дыма под потолком1,22 кг/м3 при 17°СРоПлотность окружающего воздухаТоАбсолютная температура окружающего290 Квоздуха1100 КтАбсолютная температура пламени в об¬лаке дыма9,81 м/с2ёУскорение свободного паденияМ, кг/сСкорость выделения дыма~~ 	-После подстановки числовых значений из табл. 1.1 выражение
для расчета скорости выделения дыма примет вид(.12)/И = 0,188 Ру'I,ТАБЛИЦА 11.2 ПЕРЕВОД МАССОВОЙ СКОРОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ
ДЫМА В ОБЪЕМНУЮМассовая ско¬
рость. кг/с2001009080706050403020Объемная скорость м3/с
при температуре, "С20500163.981.973.8
66,657.4
49,2
41,032.8
24,616.4436,9218.5196.6174.8152.9131.1109.287.465.4
43,7Массовая ско¬
рость, кг/с109876543211Объемная скорость м3/е
при температуре, СС208,27,46,65,74.94,13,32,61,60,850021,819.7
Г/,,5
15„3
13,1
10,98.7
6„,5
4,4
2,2ОъфйнОРис. 1.2. Выделение дыма при различных
пожарахИз этого преобразованного'
выражения ясно видно, что ско¬
рость выделения дыма прямо про¬
порциональна размерам пожара^
Р и зависит от высоты незадым¬
ленного слоя над огнем у.На рис. 1.2, показаны ожидае
мые значения скорости выделе
ния дыма при заданных размерах
пожара Р и высоте незадымлен
ного слоя над огием у, которая
может быть при возникновении пожара в здании. Размеры
пожара заданы на рис. 1.2 двумя способами: даны периметр
пожара, м, и длина стороны квадрата, занимаемого огием, м
Скорость выделения дыма также представлена двумя спосо
бами: в виде массовой скорости, кг/с, и объемной скорости пр^
температуре 500°С, м3/с.Переход от массовой скорости выделения дыма к объемной мо
жет быть выполнен расчетным путем с учетом следующих данных
плотность воздуха при температуре 17°С равна 1,22 кг/м3; 1
плотность воздуха (как и дыма) при температуре Т, °С, равна
кг/м3:2901.22I 290 \I Т + 273 ] ’(1.3,Т + 273скорость выделения дыма из кг/с может быть переведена в м3/
путем деления на плотность, найденную при температуре дыма.Эквивалентные величины массовой и объемной скоростей вы
деления дыма в различных единицах приведены в табл. 1.2 в вид1
стандартного ряда значений.! I ОГРАНИЧЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОЖАРАI.1	Я ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЕКТНЫХ РАСЧЕТОВВ большинстве случаев при возникновении пожара в здании
.■«•чти невозможно рассчитать количество дыма, поскольку условия
|Ц| образования очень изменчивы и непредсказуемы. Было отме-
!< по, что скорость выделения дыма зависит от размеров (т. е. пери-
|| 1 ра) пожара, увеличиваясь по мере расширения пожара и рас¬
тра, гранения его границ.С другой стороны, скорость выделения дыма зависит также от
1И...-ПТЫ незадымленного слоя над огнем. При распространении ог¬
ня слой дыма под потолком сгущается и растет, а незадымленный
юн над огнем уменьшается; поэтому скорость выделения дыма
<•>, и г становиться все меньше и меньше. Влияние этих противодей-
. шуимцнх факторов будет зависеть от условий, сложившихся в■	1:ш11ц в момент пожара, а на суммарное количество дыма, вы-
и ншшегося при пожаре, конечно, оказывают влияние и другие
>|>.п. три, среди которых важное значение имеет возрастание вы-
н.|'.||-мого тепла при увеличении размеров пожара. Даже в спе-
||11.|.и.пых зданиях невозможно дать количественную оценку таких
1п |н-ч|1|шых факторов, поэтому любая попытка точно рассчитать
гн<||мнт|> выделения дыма или спроектировать систему противо-II.1М11ПМ	защиты, основанную на общепринятых условиях, оказы-
м<|| I. -л нереальной. Однако одним из первых принципов защиты■	ч 1к',кп|>я является ограничение размеров пожара или его распро-
• фшн пня в здании.Д,’|я .(Дания большой площади, обычно оборудованного специ-
,1 н.ними сиринклерными установками, можно предположить, что
||п/1'..||| оудст ограничен квадратом размером примерно 3X3 м.(и1нм- допущение основано на опытных данных, которые показы-
й)|и*1. что п помещениях, оборудованных спринклерами, основные
))п ти ры пожара ограничиваются размерами, приближенно рав¬
ными расстоянию от пола до головки спринклеров. В результате
»! Пил мин истио проектов установка спринклеров для противодым-1011
]ной защиты стала постоянным требованием, а указанные выше
размеры пожара включаются в расчет для определения парамет¬
ров систем противодымной защиты.1.5.	КОЛИЧЕСТВО ВЫДЕЛИВШЕГОСЯ ДЫМАПосле того как прннята предпосылка об ограничении размеров
пожара квадратом 3X3 м (или эквивалентным кругом диаметром
3,8 м), скорость выделения дыма может быть рассчитана по урав¬
нению (1.2) или непосредственно найдена по рис. 1.2. В табл. 1.3*
даны типичные значения, полученные на основе предположения о
таком нагреве продуктов горения, при котором пламя проникает-'
внутрь слоя дыма н горячих газов, собирающихся под потолком
в зоне над огнем.Из уравнения (1.2) и рис. 1.2 можно определить скорость вы¬
деления дыма в кг/с. Объем, занимаемый при этом горячими га¬
зами, зависит от их температуры; в конце пожара, когда темпе¬
ратура может превысить 500°С, 1 кг дыма будет занимать объем
около 2 м3. Однако на некотором расстоянии от огня, где дым мо¬
жет охладиться до температуры., незначительно превышающей тем¬
пературу окружающего воздуха, 1 кг дыма будет занимать объем,
равный лишь 0,8 м3.С помощью табл. 1.3 массовую скорость образования дыма
можно перевести в объемную при двух значениях температуры. Из
табл. 1.3 видно, что объем выделяющегося дыма очень велик даж<
при совсем небольшом пожаре, и важно ясно представлять себе,
насколько быстро здание может заполниться дымом.Если слой дыма, образовавшийся под потолком здания, рас¬
пространяется вниз, опускаясь ниже уровня, равного росту чело¬
века, то возникают предельно опасные условия. Это может произой-
ти очень быстро; в табл. 1.4 приведено приближенное время, за
которое дым, выделяющийся при небольшом пожаре (3X3 м), за¬
полнит полностью или частично здания различных размеров. Дан¬
ные табл. 1.4 показывают, что во всех зданиях, даже самых боль¬
ших, длительность заполнения помещений дымом от потолка до
высоты плеч человека невелика, а в большинстве случаев очень
мала.ТАБЛИЦА 1.3. СКОРОСТЬ ВЫДЕЛЕНИЯ ДЫМА ПРИ ПОЖАРЕ РАЗМЕРОМ, з’хз МВысота неза¬
дымленного
слоя (расстоя¬
ние от пола
до нижней
границы слоя
дыма), мСкорость выделения дымаВысота неза¬
дымленного
слоя (расстоя¬
ние от пола
до нижней
границы слоя
дыма), мСкорость выделения дымамассовая г
кг/собъемная. м3/с.
при температуре."Смассовая.
кг/собъемная, мз/с,
при чч’мт'р.ггуре»(;50020ЯМ> { 202613,15,052Г)г> 1.! 20,72.5919,67,56/1,!» ; 27,431226,210,0КЫ111,2 1 42,341839,214,910?!ШМ 1 58,9ТАБЛИЦА 1.4. ПРИБЛИЖЕННОЕ ВРЕМЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ДЫМОМ ЗДАНИЯ
>1 ПОТОЛКА ДО ЗАДАННОЙ ВЫСОТЫ НАД ПОЛОМ ПРИ ПОЖАРЕ РАЗМЕРОМ 3X3 МПлощадь здания.м2100100010 000ПИЯ. мРасстояние от пола дограницы слоя дыма, м321.5з21,5321 .&Время, сВремя, мин4411170,71.82,86,918.4285714201,22,33,311,523336916221,52,63,61526,536в1219252,03,14,1203141101421272,33,54,42335441Б1724302,84,04,9284049,5Рассмотрим наименьшее из приведенных в табл. 1.4 помещений
площадью пола 100 м2. Помещение таких размеров высотой 6 м
редставляет собой малый лекционный зал вместимостью 100 чел.
5.ели пожар возник перед демонстрационным столом, например,
юледствие поломки стеклянной аппаратуры, разбрызгивания и
попытки воспламеняющейся жидкости (бензол), то он быстро рас¬
пространяется и его периметр может достичь 12 м за несколько
окунд. Из табл. 1.4 видно, что при таком пожаре лекционный зал
шзванных выше размеров заполняется дымом до уровня плеч
юловека (1,5 м) примерно за 20 с. Это произойдет прежде, чем
ильшинство присутствующих осознают, что начался пожар, и ус-
кчот вскочить и убежать. Данный пример является яркой иллю-
грацией опасных ситуаций, которые могут быстро возникнуть из-
=а значительного количества дыма, выделяющегося даже при не¬
большом пожаре (рис. 1.3).Расчеты, проведенные для составления табл. 1.4, являются при¬
ближенными, так как не учитывают длительности распростране¬
ния дыма под потолком в продольном и поперечном направлениях
ю достижения ограждающих стен. Время такого распространения
дыма невелико и зависит от его температуры; скорость перемеще¬
ния переднего края дымового об¬
лака может приближенно прини¬
маться равной 1 м/с./ Таким обра¬
зом, по сравнению с временем,
необходимым на образование
слоя дыма, временем распростра¬
нения дыма вдоль потолка можно
пренебречь. С учетом такого до¬
пущения время, необходимое для
заполнения дымом здания любого
размера, можно рассчитать по
приведенному ниже уравнению
Хинкли [1]:рвэктя/ 1#кд/ейРис. 1.3. Уровни дыма в небольшой ком¬
нате (высота 6 м, п-пощадь пола 100 м )1213
20 А I 1	1 \Ре1*-и** л,/гУ’(1.4)где I — время, с; Л — площадь пола здания, комнаты или секции, м2; Р — периметр
пожара, м; (/ — расстояние от пола до иижией поверхности слоя дыма, м;И.— высота здания, комнаты или секции, м; д — ускорение свободного паде¬
ния (9,81 м/с2).1.6.	СВОЙСТВА ДЫМАДым, выделяющийся при пожарах, очень разнообразен по свой-]
ствам и составу. По внешнему виду дым отличается цветом — от:
светлого до черного при содержании в нем не полностью сгоревших ]
продуктов разложения и конденсации горючего материала. Раз-;
личные случаи образования дыма иллюстрируются примерами, -
приведенными ниже. Для удобства плотность дыма выражена В ;
единицах видимости, которые будут далее подробно рассмотрены.
При сжигании 0,5 кг дров в небольшой комнате отдыха объемом
35 м3 выделяется достаточно дыма, чтобы снизить видимость при¬
мерно до 1 м, т. е. при этом не будет видна ладонь вытянутой руки.Таков результат горения маленькой вязанки дров! Эквивалент¬
ный результат получается при сгорании 0,07 кг вспученного поли¬
стирола. ОД кг пенорезины, 0,5 кг пенополиуретана, 0,3 л керосина.
Сжигание любого из этих материалов в указанном количестве в
той же самой комнате снижает видимость до 1 м.Другим примером может служить обычный пенополиуретановый
матрац с водонепроницаемым нейлоновым чехлом, при горении ]
которого за несколько минут выделяется большое количество дыма *
(рис. 1.4).	]Подобные испытания могут быть проведены для обычно при- ч
меняемых в зданиях материалов [2]. В табл. 1.5 приведены резуль- ,тагы горения куска дощатой об- .
шивки размером 220X220 мм в !
комнате объемом 34 м3 в течение 1
20—40 мин. Результаты в табли ]
це даны в единицах видимости. ■
Эти примеры позволяют сделать
вывод, что количество выделяемо¬
го дыма определяется не только
свойствами различных материа¬
лов, но может также зависеть о г
процесса их горения.Некоторые составляющие ды¬
ма будут газообразными и бес- .1
цветными (воздух, угарный газ, 1
углекислый газ и т. д.). Другие 1
составляющие конденсируются из
пара, образуя мелко распылен¬
ные капельки в форме светоне-Рнс. 1.4. Пенополиуретановый матрац с ПрОНИЦЗеМОГО облаКЭ (в ЗОНе ВО-чехлом из водонепроницаемого иейлоиа че- ПЯГ,ЛТ,А			лрез 5 мин после воспламенения	ДЯНОГО ПЗрй К0НД6НСЗЦИЯ ЗЙМСД” ^14ТАБЛИЦА 1.5. ВЫДЕЛЕНИЕ ДЫМА РАЗЛИЧНЫМИ СТРОИТЕЛЬНЫМИ
МАТЕРИАЛАМИМатериалхая штукатурка
1 юлирующий фибровый картон
макулатурный картон
ы резовая фанера.'.ердый картон■ердый картон с меламииовой обли-
•вконI ^ердый картон с поливинилхлоридной
<> лицо в кой-К есткнй п олив и н ил хлор ид
чногослонная полиуретановая плита
Полиэфир, армированный стекловолок-
VI (замедлитель горения)Толщина,ммВидимость при горении оо-
разцов в комнате объемом
34 м*. м, в условияхоткрытогопламени9,51710,718•12,72,76,44.23,74,2.3,245.731,62,3134,73.31,5тления152.71.52.3
2.23.33.8341.6;иется); наконец, типичным компонентом будут взвешенные твер-
.ые частицы (подобные саже), образующиеся при сгорании топли¬
ва, от которого остается зола, распыленная в поднимающемся
■--верх облаке дьша.При изучении свойств дыма рассматривают следующие два ас¬
пекта:уменьшение освещенности помещения, в результате чего возни¬
кает опасность снижения видимости;токсичные свойства газов и паров, входящих в состав дыма и
представляющих реальную опасность для жизни людей.Ниже рассмотрен каждый из этих двух аспектов по отдельности.1.7.	ПЛОТНОСТЬ ДЫМАПлотность является важной характеристикой дыма, так как из-
а нее снижается видимость, что препятствует эвакуации людей при
пожаре. Если люди находятся в незнакомом здании, то снижение
видимости может очень быстро стать причиной опасной ситуации.Снижение видимости зависит от состава и концентрации дыма,
размера частиц и их распределения, природы освещения, физиче¬
ского и психического состояния наблюдателя. Плотность дыма
можно измерить объективно путем Определения снижения интен¬
сивности светового луча при его прохождении через задымленную
атмосферу. Затем объективные измерения можно субъективно
связать со снижением видимости. Результаты объективных измере¬
ний плотности дыма обычно выражают в единицах ослабления
света или оптической плотности.Ослабление света представляет собой степень ослабления све-
ювого луча при его прохождении через задымленную атмосферу.
1-ели интенсивность параллельно падающих лучей света обозня
'ш гь /о, а интенсивность лучей после прохождения через слой дыма15
толщиной х, измеренную с помощью обычных оптических приборов
(например, фотоэлемента), — /*, то ослабление света Зх, выра¬
женное в процентах, будет равно:5* = 100 (1 — Л</Л)).	О 5*Оптическая плотность. Ослабление света при прохождении через!
дым подчиняется логарифмическому закону. Если при прохожден
нии через первый слой дыма толщиной 1 м интенсивность парал-1
лельных лучей света снижается, например, на 50%, то прн прохож-|
дении через второй слой такой же толщины снижение интенсивно^
сти будет составлять 50% снижения интенсивности в первом слое|
т. е. 25%, а при прохождении через третий слой — 50% снижений^
интенсивности во втором слое, т. е. 12,5%- Описанная зависимость^
известна из работы Ламберта по оптике как «закон поглощения»!
Он может быть выражен математически и применен для опреде-:
ления оптической плотности дыма СЮХ как десятичный логарифм
отношения интенсивности лучей света в воздухе к их интенсивно¬
сти после прохождения слоя дыма толщиной х:	■О Д, = ]ё/„//*.	(1.6)Таким образом, оптическая плотность, равная 1,0, означает-
что поглощается 90% падающего света.1.7.1.	Связь между ослаблением света и оптической плотностью:
Два различных способа для выражения результатов измерений
плотности дыма могли бы со временем привести к путанице, одна¬
ко они связаны между собой, и процент, ослабления 5* может быть!
преобразован в оптическую плотность ОИх с помощью уравнения!ОЦ, = 2—1^ (100 —5,),	(1-7)?где при измерениях 8Х и Ойх принята одна.и та же длина пути про-1
хождения света через дым. Следует также отметить, что ни ослаб-
ление света, ни оптическая плотность не являются абсолютными)
показателями плотности дыма, так как основаны на определенной \
длине пути прохождения света через слой дыма.	4Тем ие менее имеется прямая связь между оптической плот- }
ностыо и длиной пути, и для объяснения этой связи мы можем ;
сослаться на закон Бера из аналитической химии, который гласит,
что если два раствора с одинаковой окраской компонентов приго- .;
товлены на одинаковых растворителях и один из растворов имеет
удвоенную концентрацию по сравнению со вторым, то поглощение
света при прохождении через первый раствор заданной толщины
будет равно поглощению во втором растворе удвоенной толщины:^1 ^1 “ ^2 ^2» (1 .8) ,|
где I — толщина раствора; с — концентрация раствора.Исходя из постоянства свойств частиц дыма, Разбаш [3] пред¬
положил, что закон Бера может быть применен к концентрации
дыма и позволяет получить прямое соотношение между оптиче¬
ской плотностью ООх, длиной пути передачи света х и концентра¬
цией дыма с\16(1 9)к В — постоянная, зависящая от свойств дыма.Из этого уравнения также видно, что оптическая плотность пря¬
ми пропорциональна длине пути (для дыма такой же концентра¬
ции):ООх— (Х1У) Ойу,	(1.10)I II х и у — оптические пути различной длины.Связь между ослаблением света и длиной пути не столь проста,
ка к уравнение (1.9), но она может быть получена для частных слу¬
чаев с помощью уравнений (1-7) и (1.10).Несмотря на отсутствие формального стандартного соглашения,
обычно на практике при объективных измерениях плотности дыма
принимают путь прохождения света длиной 1 м. Это облегчает
сравнение между несколькими сериями измерений.Из уравнения (1.9) также следует, что при заданном дыме и из¬
вестной длине пути оптическая плотность ОЮ прямо пропорцио¬
нальна концентрации дыма. Этот факт важен при рассмотрении
всех аспектов определения плотности дыма и особенно при оценке
снижения его концентрации. Например, если дым имеет оптиче¬
скую плотность Р при длине пути 1 м и если концентрация этого
чыма снижалась в п раз при поступлении (и хорошем смешивании)
свежего воздуха, то оптическая плотность на 1 м разбавленногодыма будет равна Р/п.Легкость, с которой можно от результатов измерений оптиче¬
ской плотности перейти к длине пути или снижению концентрации
дыма, особенно полезна для установления связи между оптической
плотностью и видимостью, рассмотренной нил\е.1.7.2.	Удельная оптическая плотность. Робертсон [4, 5] предло¬
жил использовать удельную оптическую плотность, позволяющую
оценить потенциальную возможность выделения дыма различными
материалами и определить фотометрическую плотность, когда дым
распространяется в различных по объему комнатах или зданиях.
Методы измерения удельной оптической плотности описаны в экс¬
периментальном стандарте, выпущенном Национальной противо¬
пожарной ассоциацией (МРРА) [6]. Рассматриваемый показатель
характеризует выделение дыма материалом, имеющим такую же
толщину, как образец, в определенных температурных условиях:[\1АЦ,	(1.11)где О, — удельная оптическая плотность в момент измерения (От — макси¬
мальное значение йв во время испытаний); й — мера степени непрозрачности,
выраженная десятичным логарифмом по уравнению (1.6); С = /. — длина
пути света, на которой измеряется плотность дыма; V' — объем камеры, за¬
полненной дымом, где проводятся измерения; А — площадь образца, на кото¬
рой создаются заданные температурные условия.Уравнение (1.11) может быть преобразовано в выражение,
позволяющее получить максимальное количество выделяемого ды¬
ма рассматриваемыми материалами:аОт = У 0/1,	(1-12)
или показывающее оптическую плотность на единицу длины пути
выделения дыма:=	(1.13)где а—площадь пожара при горении рассматриваемого материала; Ь— оп¬
тическая длина пути; V — объем комнаты, в которой выделяется дым. или
объем, занятый дымом.1.7.3.	Видимость. Субъективное ощущение плотности дыма свя¬
зано у человека с расстоянием, на котором он видит сквозь слой
дыма, и это ощущение может стать очень важным фактором, опре¬
деляющим степень опасности от заданного количества дыма. Ви¬
димость в дыму зависит от многих условий, которые можно раз¬
делить на три группы.К первой относятся условия, связанные со свойствами дыма:
цвет дыма, размер его частиц, плотность, физиологический эффект
от воздействия дыма (т. е. его раздражающая способность).Вторая группа зависит от окружающей обстановки; размера и
цвета наблюдаемого объекта, его освещения (интенсивности света
как сзади, так и спереди).Третья группа условий определяется личностью наблюдателя:
его физическим и психическим состоянием, а также тем, находится
ли наблюдатель в исследовательской лаборатории в контролируе¬
мых условиях или в паническом состоянии при реальном пожаре.Получение информации о группе людей, находящейся в реаль¬
ных условиях, весьма затруднительно, и фактически приходится
признать, что основная имеющаяся информация касается лабо¬
раторных исследований.1.7.4.	Измерение видимости. Наиболее всесторонние исследо¬
вания связи между видимостью и плотностью дыма приведены в
работе Т: Джина [7], где рассмотрены как свойства дыма, так и
освещенность объекта. Он установил, что яркость освещения яв¬
ляется очень важным параметром, и прн измерениях видимости
могут быть выделены две отдельные группы: освещение предмета
спереди и освещение предмета сзади. Результаты, полученные при
освещении сзади, не были известны авторам настоящей работы,
а результаты измерений при освещении спереди хорошо согла¬
суются с опубликованными ранее работами Мальхотры [8] и Раз¬
баша [9].Рис. 1.5 позволяет сравнить результаты измерения видимости
при переднем освещении, полученные в работах разных авторов,
когда эти результаты переведены в сравнимые значения оптической
плотности. Отклонения, всегда имеющиеся в таких работах, хорошо
согласуются друг с другом. Разбаш и Мальхотра сообщают об
отклонениях до 25% при различных случаях измерения видимости
одним и тем же наблюдателем в одинаковых условиях. Джин со¬
общает об отклонениях до 30% в зависимости от нескольких фак¬
торов, в том числе от интенсивности освещения и цвета дыма. Ви¬
димость наблюдаемого предмета при освещении сзади, по Джину,
в 2,5 раза больше по сравнению с освещением спереди. На рис. 1.5
средние значения результатов Джина представлены штриховой18шнией, а широкая полоса по¬
казывает амплитуду разброса
результатов.1 [змерения, проведенные при
;аднем освещении, очень
немногочисленны; работа Джи¬
па, вероятно, представляет со-
('к)й единственную системати-
!ацию таких измерений. Ре¬
зультаты измерений при осве¬
щении сзади не показаны на
рис. 1.5, но они могут быть по¬
рчены при применении коэф¬
фициента 2,5, указанного выше.1.7.5.	Простое правило для
расчета видимости. Из рассмот¬
рения рис. 1.5 видно, что при
измерении видимости при пе¬
реднем освещении по резуль-
;атам, нанесенным на диаграм¬
му, можно построить одну цент¬
ральную линию, которая позво-
шет приближенно определить
соотношение между видимо¬
стью и оптической плотностью дыма. Эта зависимость очень проста.
,1 получаемая точность вполне достаточна для большинства случаев
защиты от пожара.Приблткенная линия, построенная на рис. 1.5, показывает, что
при оптической плотности дыма на 1 м, равной 1,0, видимость
равна 1 м, а при оптической плотности иа 1 м, равной 0,1, видимость
равна 10 м. Это позволяет получить очень простые соотношения:при переднем освещении1видимость, м, = 	 ;оптическая плотностьна 1 мпри заднем освещении2.5видимость, М. =		оптическая плотность на 1 м1.7.6.	Практическое значение оптической плотности дыма. При¬
веденное выше рассмотрение связи между оптической плотностью
дыма и видимостью может показаться чисто теоретическим, если
читатель из опыта не имеет собственного представления о значе¬
нии оптической плотности и не может оценить приведенные ниже
приближенные значения.Обычно принимают, что густой неразбавленный дым, выделя¬
емый при пожаре, будет иметь оптическую плотность на 1 м, равную
10 или даже больше. При этом в соответствии с простым правилом,
приведенным выше, видимость составляет всего 10 см, что вполне
отвечает выражению «невозможно увидеть руку перед лицом» и• /+ г
	зО 4
о 5т5020
X юI"I г
10,5о,г
0,1' +♦! !+1 210Опт/яосое п/ют»сс,пРис. 1.5. Сравнение результатов измерений
видимости/— по Разбашу; 2 — по Мальхотра: 3 — по
Джнну; 4 — результаты экспериментальной
пожарной школы в Лос-Анджелесе: 5 — по
Бонду и Бриду19
Гшлсс точно отражает ситуацию, чем выражение «нулевая» ви¬
димость. С другой стороны, можно сказать, что минимальная
видимость, допускаемая в путях эвакуации, должна составлять 5 м,
что в свою очередь соответствует оптической плотности на 1 м,
равной 0,2.Это два важных уровня плотности дыма, которые не должен
забывать архитектор. В соответствии с принятой выше теорией для
превращения дыма с оптической плотностью на 1 м, равной 10, в
дым с этой же характеристикой, равной 0,2, необходимо смешивать
дым исходной густоты со свежим воздухом, разбавив его объем в
50 раз.1.8. ТОКСИЧНОСТЬ ДЫМАЛюбой дым, выделяемый при пожаре, содержит токсичные газы,
н если длительное время нет защиты от дыма, то его воздействие
может привести к смертельному исходу. В некоторых случаях даже
кратковременное отсутствие защиты от дыма может иметь смер¬
тельный исход. Разбаш '[3] описал токсическое воздействие, свя¬
занное с дымом, и в его статье приведены очень сложные расчеты,
основанные на современном уровне знаний, особенно в отношении
опасности, которая может возникнуть при горении материалов из
пластмасс. Угарный газ (оксид углерода) всегда содержится в
дыме, выделяемом при пожаре, и его присутствие часто обнаружи¬
вают при вскрытии трупов (до 40%). Несмотря на то что этот газ
представляет собой только один из многих потенциально токсич¬
ных компонентов, находящихся в дыме пожара, он почти всегда
имеет более высокую концентрацию, чем остальные компоненты,
н поэтому большинство смертных случаев связывают с воздей¬
ствием угарного газа.В одной из публикаций Пожарной исследовательской станции
[10] указывается, что при горении фанеры (включая образцы, со¬
держащие первичный кислый фосфат аммония для повышения ог¬
нестойкости) главная токсическая опасность связана с выделением
угарного газа. В этой работе описаны также испытания различных
покрытий из пластиков, обычно применяемых в зданиях в настоя¬
щее время. Аналогичные исследования по проблеме токснчных вы¬
делений при горении выполнены в университете штата Юта (США)
профессором Эйнгорном {11] и его сотрудниками.В некоторых работах отмечаются другие токсичные компонен¬
ты, содержащиеся в дыме, выделяемом при пожаре. Банбери ([12]
приводит более 50 компонентов, выделяющихся при деструктив¬
ной перегонке древесины, а Вулли ,[13] сообщает об исследовании
токсичных продуктов, выделяющихся при горении пластмасс.
Большинство компонентов, обычно содержащихся в дыме, а также
источники их образования приведены в табл. 1.6 |[ 14].Из этой таблицы видно, насколько разнообразны токсичные
компоненты, которые могут содержаться в дыме. Информация о
токсических свойствах компонентов дыма относительно невелика,20I \БЛ ИЦА 1.0. ТОКСИЧНЫЕ КОМПОНЕНТЫ, КОТОРЫЕ МОГУТ ВЫДЕЛЯТЬСЯ
ПРИ ГОРЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВТоксичный газ или парккислый газ (диоксид углерода),1.!|шыб газ (оксид углерода)1	м.гнды азота. IПЕНИСТЫЙ ВОДОрОД\кролейи
||!оксид серы! . логеисодержащне кислоты и дру-
14' соединения (соляная, бромистово-
родная, плавиковая кислоты, фос-!■ .1)Аммиак\.1ьдегиды"I и нзол\ ю-бис-сукцинонитрнл
Компоненты, содержащие сурьму11	юцианатыИсточник образования (материал)Все горючие материалы, содержащие
углеродЦеллулоид, полиуретаны
Древесина, шелк, кожа, пластмасса, со¬
держащая азот, целлюлозные материа¬
лы, целлюлозные пластмассы, вискоза
Древесина, бумага
Резина, тиоколыПоливинилхлорид, огнестойкие пластмас¬
сы, фторированные пластмассыМеламнн, нейлон, мочевиноформальде-
гидиые смолыФенолформальдегид, древесина, нейлон,полиэфирные смолыПолистиролПенопластыНекоторые огнестойкие пластмассы
Пенополиуретанн имеющиеся сведения требуют дальнейшей проверки путем про-
педения экспериментов на животных.При оценке токсического эффекта некоторых веществ, выделяю¬
щихся при пожаре, необходимо учитывать возможность острого от¬
равления, обусловленного повышением концентрации этих веществ
даже на короткое время. Максимально допустимая концентрация
токсичных газов при длительном их воздействии представляет
практический интерес при оценке опасности нахождения людей в
птмосфере промышленных предприятий. Весьма приближенное со¬
отношение между концентрациями в двух названных выше случаях
может быть получено из табл. 1.7. Все показатели этой таблицы
имеют приближенные значения. Приведенные значения позволяют
сделать вывод, что концентрация, определяемая как опасная при
кратковременном воздействии, примерно в 20 раз выше макси¬
мально допустимой концентрации при длительном воздействии.
Это соотношение никогда не бывает менее 1:20, а в некоторых слу¬
чаях становится значительно большим, поэтому, когда опасная
концентрация при кратковременном воздействии неизвестна и оп¬
ределяется по максимально допустимой концентрации при дли¬
тельном воздействии с помощью коэффициента, равного 20, по¬
лученный результат всегда будет иметь определенный запас.Из табл. 1.7 ясно, что очень малое количество токсичных про¬
дуктов, выделяемых при горении, может привести к смертельному
исходу даже при кратковременном воздействии на человека. На¬
пример, установлено |[15], что нахождение в течение 5 мин в ат¬
мосфере, содержащей 1 % оксида углерода СО, может привести к
потере сознания и затем вызвать смертельный исход за очень корот¬
кое время. Разбаш [3] измерил концентрацию СО, выделившегося21
ТАБЛИЦА 1.7. КОНЦЕНТРАЦИИ ТОКСИЧНЫХ ГАЗОВ. КОТОРЫЕ
МОГУТ СТАТЬ ОПАСНЫМИ В ТЕЧЕНИЕ КОРОТКОГО ПЕРИОДА,И МАКСИМАЛЬНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ, ДОПУСТИМЫЕ. В ТЕЧЕНИЕ
ДЛИТЕЛЬНОГО ПЕРИОДА, МЛН.-!КомпонентМакси¬
мально до¬
пустимая
концентра¬
ция при
длительном
воздейст¬
вии газаОпасная
концентра¬
ция при
кратковре¬
менном
поздейст-
вни газаКомпонентМакси¬
мально до¬
пустимая
концентра¬
ция при
длительном
воздейст¬
вии газаОпасная
к онцентра-
ция при
кратковре¬
менном
воздейст¬
вии газаУглекислый газ.5000100 000Диоксид азота5120Аммиак1004 000Плавиковая кисло¬3100Угарный газ1004 000таБензол2512 000Хлор150Сероводород20600Фосген125Сгшильиая кисло¬10300Треххлористый0,570тафосфорСоляная кислота51 500Акролеии0,520Диоксид серы5500Бром0,150ТАБЛИЦА 1.8. КОЛИЧЕСТВА ОКСИДА УГЛЕРОДА И ЦИАНИСТОГО ВОДОРОДА,
ВЫДЕЛЯЕМЫЕ ПРИ ГОРЕНИИ I КГ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВОксид углеродаЦианистый водородВеществокгМ3 При
20 °См* при
300 °СкгМ3 ПЮИ20 °СМ3 При
300 °СЦеллюлоза (хлопок)ШерстьНейлонАкриловое волокно
Пенополиуретан0,500,230,440,30,550,40,180,350,240,440,80,370,70,470,880,120,110,260,350,100,090,210,280,190,180,420,о6при нескольких экспериментальных пожарах, и отметил, что она
может достигать почти 10%.В табл. 1.8 приведены масса и объем оксида углерода и цианис¬
того водорода, выделяющихся при горении 1 кг различных материа¬
лов. Данные табл. 1.8 следует рассматривать как приближенные,
поскольку выделение этих газов при горении может зависеть от раз¬
личных условий (в том числе от вентиляции). Поскольку весьма
вероятно, что в пожар будет вовлечено более 1 кг горючих веществ,
объем выделившихся токсичных газов может достигнуть нес¬
кольких кубических метров и, следовательно, концентрация ток¬
сичных газов, указанная в табл. 1.8, может быть быстро превы¬
шена.1.8.1.	Эффект синергизма при воздействии токсичных газов.Часто предполагают, что полный токсический эффект от воздейст¬
вия смеси опасных компонентов будет больше, чем от простого сло¬
жения воздействий отдельных составляющих, однако пока еще
нет данных, подтверждающих это предположение. В статье Линча
>[16] на основе изучения некоторых работ по данной проблеме22< делан вывод, что при вдыхании смеси угарного газа с цианистым
иодородом эффекта синергизма от воздействия газов не наблю-1.1СТСЯ.1.8.2.	Субъективная природа токсического эффекта. Рассмотре¬
ние токсичности некоторых продуктов горения позволяет сделать
нывод, что эффект воздействия токсичных газов для некоторых
подей может в значительной степени зависеть от их психического
и физического состояния. С этой точки зрения имеющуюся инфор¬
мацию о допустимой или опасной концентрации токсичных газов'
нужно рассматривать с учетом физического состояния людей, а
не как точные данные. Хорошо известно, что в условиях психичес¬
кого стресса, возникающего во время пожара, даже более иизкая
концентрация токсичных газов, чем указано выше, может привести
к несчастному случаю илн смертельному исходу.(ПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.	ШпЫеу, Р. (1971). 5оте по(ез оп 1Ье соп1го1 о! 5токе т епс1озей
■1юрртд сеп1гез. Р1ге КезеагсЬ Ыо1'е Ыо. 875, р1ге КезеагсЬ 51аНоп, ВогеНат-
\юой, Еп^1апд. ,2.	Ткотав, Р. Н. (1969). ТЬе го1е о( ПаттаЫе Пшп^з т Пге зргеаск Воагй
Мапи(ас1иге, 12. 96—101.■3. РазЬавк, Д У. (1967). Зтоке ап с] кшс ргос!ис{к а! Пгез. Р1авИсз 1пз(.
Ггапз. У., СопГ. 5ирр1. N0. 2, 55—62.4.	РоЬег(5оп, А. Р. (1975). ЕзИтаип^ зтоке ргойисИоп {гот гоотз апс1
ЫгшзЬт^з. С.1.В. Зутрозшт оп 1Ье Соп1го1 о! 5токе Моуетеп! 1п ВиП-
1Пп{г ПгеБ, ВиПсНпд КезеагсЬ Ез1аЬПзЬтеп1, Оагз1оп, Епд1апй.5.	Оговз, О., Ьо^из, У. У. апй КоЬеНзоп, А. Р. (1967). Ме1Ьос1 Еог гпеази-
11115 зтоке Егот Ъигшпд та1епа1з. 5. Т. Р. N0. 422, 166—204. Атепсап 5оае1у
1<1г Тез1т(* апс! Ма1епа1з, РЬПас1е1рЫа.6.	N.Р.Р■А. СоттШее оп Пге Тез1з (1974). ТегПаЫуе з1апс1ап1 1ез1 те(Ьос1
1ог зток'? ^епега1ей Ьу зоПд та1епа!з. N. Р. Р. А. 258—Т, №Ыопа1 р1ге Рго1ес1юп
\ззос1аНоп, Воз1оп.7.	Ип Т. (1970). У15.ЬШ1у 1ЬгоидЬ Пге зтоке. ВиПдтд КезеагсЬ 1п51И'и1е,
1окуо, Керог! N0. 30, МагеЬ 1970 апЛ Керог1 N0. 33, РеЬгиагу 1971.8.	Ма1ко1га, Н. Ь. (1967). Моуетеп! о{ зтоке оп езсаре гои1ез, тз1гитеп-
тПоп ап<3 е{{ес1 о! зтоке оп \Мз1ЪШ1у. Р1ге КезеагсЬ Ыо1ез N05. 651, 652 апс!р1ге КезеагсЬ 51аИоп, ВогеЬапшоод, Епд1эпс1.9.	РазЬавк, Б. У. (1951). РНаепсу о{ Ьапс1 1атрз т зтоке. 1пз1 Пге
Рпцтеегв (}иа{1ег1у, 1 \, 46.10.	ИйцШоп, У. А. С. апй Рупск Р. О. (1975). ТЬе аси!е тЬа1аЦоп 1ох1сНу
■»[ сагЬоп топохМе {гот Ьигптд тюд. Р1ге КезеагсЬ Ыо1е N0. 1040, Рке
КезеагсЬ 5(:а1юп, ВюгеЬати’оос], Епдкпй.11.	Вику, М. М., РЛпкогп, I. N. апй СгиппеИ, М. (1973). РЬу5юк>§1Са!
.пк1 1ох1со1о51са1 е{{ес1з о{ 1Ье ргойис!з о{ 1Ьегта1 йссотрозИюп Ггот ро1утепс
та1ег1а1з. Зутрозшт: Р1ге 5а1е1у КезеагсЬ, N.6.5. Оа^ЬегзЬигд Мй., И. 5. А:
\ид. 1973. II5. На1юпа1 Вигеаи о! 51апс1аг(]5, 5рес1а1 риЬПсаНоп. N0. 411,
14». ! 05—24.12.	ВипЬигу, Н. М. (1923). ТЬе Безкисйуе 0151ШаНоп о{ ЛУоой. Вепп Вгоз.,1.ОПЙ0П.13.	ХУооИеу, и7. О. апй Ри{1егу М. (1973). Т0Х1С рго^исЧз о! сотЬизИоп о!
|>1аз(1сз. Г.В.С.О. 11. 2, 24—27.14.	Ви(скег, Е. С. (1975). РгазИсз апй Вге. Ап тегеазтд; гюк. Пге Еп§1-
пгсгв 1оигпа1, 35, 98, 24.15.	Непйегвоп, С. У. апй Наррагй. Н. II7. (1943). N0x101)8 Оазез апс) 1Ье
РгтсГр1е5 о{ Кезр1га110п 1пЙиепст^ ТЬе1г АсОоп. КетЬоЫ РиЬ-СогрогаНоп, , N ей' Уогк.23
16. ЬупсН, К. О. (1975). Оп 1Ьс поп-сх151епсе о? зупег^БШ Ъе1\\ееп тЬа1ес1
Нуйго^еп суатйе сагЬоп топсшйс. р1ге КезеагсЬ Ыо1е N0. 1035, Рйе КезеагсЬ
54а1юп, ВогеЬапшоос!, Епц1ап<1.2.	РАСПРОСТРАНЕНИЕ ДЫМА	|И ПРОТИВОДЫМНАЯ ЗАЩИТА	|]2.1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ	1Можно привести множество примеров, иллюстрирующим быст- |
рое распространение во время пожара дыма в вертикальном на- I
правлении внутри здания. Здесь рассматриваются три таких слу- I
чая.	аПервый пример — пожар в здании аэровокзала в аэропорту!
Орли в 1973 г. Дым и последовавшее за ним пламя проникли через I
отверстия и неплотности в конструкциях здания и распространи- 3
лись вверх. Б данном случае дым прошел вместе с'воздухом, цир- ]
кулирующим в объеме здания, особенно в таких зонах, как, на- I
пример, шахты эскалаторов, открытые лестничные клетки н т. п., |
которыми часто пользуются люди для входа и выхода из здания, |
быстро поднялся до самого верхнего уровня и сделал полностью ?
невидимыми привычные пути эвакуации.	]Второй пример — пожар в здании «Ван-Нью-Иорк-Плаза» в
Нью-Йорке в 1973 г. Здесь наблюдались быстрое возникновение, ч
нагрев и распространение дыма по скрытым пустотам и каналам, I
а затем — неожиданное появление дыма на 10 этажей выше уровня, ]
где он образовался.Третий пример — пожар в гостинице в Сеуле, Южная Корея |
(1971). Этот пожар аналогичен катастрофе в аэропорту Орли; дым '
и нагретый воздух быстро распространились вверх до самой высокой '
точки здания и, не имея выхода наружу, начали опускаться слоями
вниз, заполнив весь объем здания.2.2.	ПОЖАР В АЭРОПОРТУ ОРЛИВ этом примере рассматриваются разрушения в аэропорту и
здании службы воздушного транспорта через несколько дней после
пожара, возникшего з аэропорту Орли-южный (Париж) 3 декабря
1973 г. Данные, любезно представленные французским Нацио¬
нальным противопожарным центром, свидетельствуют о том, что
трещины, канавы и отверстия в бетонных конструкциях здания
стали причиной распространения огня, нагретого воздуха и дыма,
заполнивших многоэтажное здание от фундамента до верхнего
этажа (рис. 2.1).2.2.1.	Описание здания. Здание аэропорта Орли-южный общей ;
площадью 130 тыс. м2 имеет шесть наземных и два подземных
этажа. Оба подвальных этажа выполнены из железобетона. Бетон- :
ные перегородки разделяют подвал на отдельные отсеки с двух
сторон коридора. Группа лестниц и эскалаторов, расположенных24**ис. 2.1. Распространение огня при пожаре в аэропорту Орли- проекционный зал; 2 — балкон; 3 — кинозал; 4 — террасы; 5 — ресторан; 6 — бар; 7 —
почта, телесвязь и магазины; 8 — первый подвальный этаж; 9 — коридоры; 10 — второй под-
".тльный этаж; 11— источник пожара; 12 — кабельный канал; 13 — склад для бара; 14 —
контрольный пункт; 15 — коридор; 16—холл; 17 — деформация пола; 18 — пневмотранспорт-
!<*я труба; /—У — этажии центральной части здания, связывает этажи между собой. В на¬
емных этажах перегородок относительно немного. Первый под¬
вальный этаж представляет собой огромный холл длиной 200 м.2.2.2.	Распространение огня. Пожар возник около 15 ч во
цгором подвальном этаже внутри низковольтной подстанции.
Огонь двигался по кабелю сети обслуживания, ведущему к техни¬
ческому пульту на первом подвальном этаже. Затем по открытому
кабельному каналу огонь распространился в горизонтальном на¬
правлении до кладовой бара, находящейся рядом с каналом сети
обслуживания, и в вертикальном направлении — до контрольного
пункта на первом подвальном этаже.Охватив подвальный этаж, огонь уничтожил все оборудование25
в двух контрольных /пунктах и послужил причиной серьезных по¬
вреждений арматурного каркаса в перекрытии над ними. В ре¬
зультате возникли деформации стен и пола, позволившие газам, а
возможно, и пламени проникнуть непосредственно в помещения,
первого этажа.Наличие товаров книжного магазина и оборудования комнаты
покупателей и почтового отделения на первом этаже способство¬
вало интенсификации огня, который продолжал распространяться
в горизонтальном направлении. Кроме того, неогражденная лест¬
ничная клетка, ведущая с первого этажа на четвертый, позволила
огню быстро проникнуть иа более высокие этажи — главным обра::
зом через полость шириной более 10 см между деревянной обшив¬
кой и стеной, которая служила газоходом для горячих газов.Центральная группа эскалаторов представляла собой ещё
один путь, по которому большие порции горячих газов поступали
на четвертый этаж. Огонь нагрел пластмассовые элементы подвес¬
ного .потолка над эскалаторами, и горящие конструкции падали с
потолка, увеличивая трудности пожарных. В результате через не-:
огражденную лестничную клетку огонь проник в проекционную’
будку для показа кинофильмов на верхнем (пятом) этаже. Пожар-,
ная команда прибыла на место очень быстро после сигнала тре¬
воги, переданного, по-видимому, автоматической системой обна¬
ружения пожара (такая система была установлена в местах без
постоянного нахождения людей). Только примерно в 20 ч после
пяти часов работы в исключительно трудных условиях (из-за пло¬
хой видимости, вызванной густым дымом, и необходимости дейст¬
вовать в противогазах) пожарным удалось справиться с огнем.
Из-за наличия вертикальных шахт оказалось невозможным огра-,
ничить вертикальное распространение огня. Предотвращение рас-'
пространения огня в горизонтальном направлении было особенно
трудным из-за полостей, скрытых подвесным потолком. Наличие
пластиков в оболочках кабелей, декоративных элементов, фурни¬
туры и т. д. еще больше увеличило трудности пожарных в борьбе
с огнем.Непосредственно огнем были повреждены поверхности пло¬
щадью более 6000 м2; кроме того, дым вызвал повреждения по¬
верхности площадью 30000 м2. Ущерб от всех повреждений оцени¬
вается суммой не менее 3 млн. фунтов стерлингов. По счастливой
случайности при пожаре никто не пострадал |[6].2.3.	ПОЖАР В ЗДАНИИ «ВАН-НЬЮ-ЙОРК-ПЛАЗА»	■В НЬЮ-ЙОРКЕВ результате пожара, который произошел в здании «Ван-Нью-
Йорк-Плаза» в Нью-Йорке 5 августа 1970 г., два человека погибли,
30 человек получили ранения, а сумма убытка превысила 10 млн
долл. Здание представляет собой 50-этажный административный5
блок, оборудованный в начале 1970 г. и лишь частично занятый'
служащими с временными пропусками к моменту пожара. Пожар26п.!'|.-1лся на 32-м и 33-м этажах. В связи с этим пожаром возникли
и'которые вопросы относительно проектирования и использования
щфтов при пожаре и обнаружилась опасность распространения
<>! ни и дыма в здании с огнестойкими конструкциями. Приведенные
1 п-11, сведения заимствованы из подробного сообщения, опубл.ико-
п.|иного Нью-Йоркским советом пожарного страхования.2.3.1.	Конструктивное решение. Здание состоит из 50 надзем¬
ных этажей. Первые двадцать этажей имеют размер 87X67 м, а
■ |.1жи башенной части—примерно 87X44 м. В железобетонном
•л игральном ядре размещены 11 лифтов, 5 лестниц, гардеробы,
ш.чхты системы кондиционирования воздуха и другие коммуии-
|.пиш.Стены собраны из алюминиевых панелей с оконными секциями,
л колонны с наружной стороны облицованы такими же панелями.11|>именены бетонные стеновые блоки толщиной 0,15 и высотой
<>.7 м, установленные на наружные грани плит перекрытий. Каж-
|.1и стена расположена по оси стеновой колонны так, что наруж-
К.1Я облицовка отстоит от стены на 0,4 м. Такое разделение создает
т ртикальный воздушный канал в нижней и башенной частях, ко-
трый прерывается на уровне каждого этажа фартуком из алю¬
миниевого сплава,, предназначенным для сбора .конденсата и его от¬
вода наружу через капельницу. Внутренняя поверхность стены, про¬
странство между окнами и поверхность над окнами изолированы
пошивкой из пенополистирола толщиной 2,6 см. Эта изоляция
шкрыта внутри слоем сухой штукатурки. Выше подвесного потолка
( мой штукатурки отсутствует. В результате защита скрытого под¬
носным потолком пространства на двух этажах состояла из двух
кусков пенистого полистирола толщиной 2,5 см и тонкого алюми¬
ниевого листа. Такой подвесной потолок с соответствующими аку¬
стическими элементами и пространством, содержащим воздухово-
чы, электрические кабели и проводки, не может задержать огонь-2.3.2.	Распространение дыма и огня. На 32-м этаже располага¬
лись административные кабинеты, почти полностью подготовлен¬
ные к приемке персонала, а на 33-м этаже в конторских помеще¬
ниях еще только устанавливали мебель. Пожар начался в прост¬
ранстве над подвесным потолком на 32-м этаже по соседству или
непосредственно под телефонной станцией, находящейся на 33-м
этаже.Огонь появился в замкнутом пространстве, где находилось
много открытых кабелей, или в конторском помещении, располо¬
женном рядом. Несмотря на то что дым появился в здании около
17 ч 45 мин, первый сигнал в Управление пожарной охраны Нью-
Йорка поступил только в 17 ч 59 мин. Сигнал передала охрана со¬
седнего здания. Большинство людей, находившихся в здании, были
предупреждены о пожаре или видели дым, поступающий из сис¬
темы кондиционирования воздуха. Они эвакуировались с по¬
мощью лифтов или спустились по лестницам.Огонь проник через систему кондиционирования воздуха и, ве¬
роятно, распространился по облицовке из пенополистирола в на¬27
ружных стенах, затем языки пламени и дым появились внутри конН
торских псшещений. Развитию пожара способствовала пенопо-'
лиуретановая обивка мебели, а также наличие в конторских поме-,
щениях возгораемых предметов и оборудования. Через систему{
кондиционирования воздуха пламя проникло также в центральное'
ядро здания, где размещены шахты лифтов, лестничные клетки,
коллекторы для подачи и отвода кондиционированного воздуха.;
Пожарная заслонка на южной стене ядра сработала, но другая’
на западной стене оказалась после пожара частично открытой. По-?
дача воздуха вентиляторами была прекращена в 17 ч 50 мин пос-з
ле срабатывания установленной на вентиляторах системы обнару-|
жения дыма, которая в это же время подала звуковой сигнал, а|
вытяжные вентиляторы работали без остановки почти до 19 ч|
30 мин. Поэтому дым проник внутрь обратного воздушного коллек- {
тора через проемы на 32-м этаже и открытые отверстия в шахте. I
Под действием давления дым распространился по различным эта-'
жам и уплотнился настолько, что людям пришлось эвакуироваться.На вышележащие этажи огонь проник через отверстия в полу
для пропуска электрических и телефонных кабелей, через зазоры
вокруг каналов системы кондиционирования воздуха в местах их
пересечения с перекрытиями и через канал пневмопочты. При про- 1
хождении горячих газов и пламени через зазоры вокруг каналов |
системы кондиционирования воздуха происходит расплавление, а а
затем и воспламенение полистироловой изоляции в наружных |
стенах. Пожарная команда прибыла на место через 3 мин после |
сигнала, но за это время 32-й и 33-й этажи уже были заполнены I
таким количеством дыма и горячих газов, что пожарные смогли |
находиться там лишь короткое время. Потушить пожар удалось ^
только через 5 ч ‘[7].	|2.4.	ПОЖАР В ГОСТИНИЦЕ «ТАЕ ИОН КАК»Во время пожара в гостинице «Тае Йон Как» (Сеул, Южная *
Корея) —одного из наиболее катастрофических пожаров за по- !
следние годы —погибли 163 человека и 60 человек получили ране- <
ния. В сообщении, опубликованном Национальной противопо- '
жарной ассоциацией, отмечается, что одной из причин, способство¬
вавшей трагедии, явились особенности планировочного решения
здания: по двум внутренним лестницам можно было спуститься к |
единственному вестибюлю на первом этаже (во вр^мя пожара ]
этот вестибюль был разрушен), но нельзя подойти к площадкам
безопасности; по лестничным клеткам и коммуникационным шахтам
дым, токсичные газы и пламя распространились по всем этажам и
отсекли пути эвакуации; проемы в перегородках над подвесным по¬
толком позволили огню распространиться в горизонтальном на- !
правлении между конторской частью и гостиницей. Наконец, воз¬
гораемая отделка интерьеров также способствовала распростране¬
нию пожара по всему зданию.2.4.1.	Конструкция здания. Здание имеет 21 надземный и один ]28подвальный этаж. Форма здания
I образная, длина южной сторо¬
ны (фасад здания) 49 м, длина
пистонной— 43 м. В вертикаль¬
ном направлении здание разделе¬
но на две секции перегородкой из
погонных блоков толщиной 20 см
(рис. 2.2). С западной стороны
иания этажи со 2-го до 19-й бы-
ш заняты конторами различных
фирм. Гостиничный блок с во¬
сточной стороны здания состоял
из 223 номеров, расположенных
с 5-го по 19-й этаж. Зал для отды¬
ха «Скай лаундж» на 20-м этаже
;анимал всю площадь над кон¬
торской и гостиничной частями. Здесь имелись две внутренние лест¬
ницы: одна — в гостиничной, а другая — в конторской секции. Два
смежных вестибюля на первом этаже связаны со зданием двумя
лестницами, одна из которых обслуживает все этажи гостиницы, а
другая — все этажи, кроме верхнего (20-го). Вестибюли отделены
друг от друга только стеклянными дверьми. Обе лестничные клет¬
ки выполнены из оштукатуренных бетонных блоков, одна лестница
гостиницы оставлена открытой на уровне вестибюля и трех этажей,
расположенных непосредственно над ним.2.4.2.	Возникновение пожара. В тот момент, когда около 10 ч
утра вспыхнул огонь, в здании находилось примерно 200 посто¬
яльцев гостиницы, 70 чел. обслуживающего персонала и 15 кон¬
торских служащих. Поскольку было рождественское утро, многие
постояльцы еще спали или только собирались вставать. Огонь
возник в кофейной лавке рядом с вестибюлем гостиницы (рис. 2.3)
и воспламенил сжиженный нефтяной газ, однако точные причины
возникновения огня неизвестны. Сжиженный нефтяной газ в бал¬
лонах по 20 кг применялся для питания двухгорелочной плиты бу¬
фета. В то утро, когда возник пожар, запасной баллон находился
рядом с баллоном, подключенным к плите. Можно предположить,
что вначале вышел из строя запасной баллон и его содержимое,
выйдя наружу, быстро воспламенилось или произошла утечка газа
через неплотности и отверстия в фигурном клапане, в результате
чего при соприкосновении с огнем произошел взрыв. Позднее наш¬
ли дно, оторванное от запасного баллона; баллон был отброшен в
сторону более чем на 2 м. Силой взрыва был сдвинут наружу буфет.
В кофейной лавке погибли три официанта. Один из них стоял
рядом с буфетом около баллонов, два других в момент гибели си¬
дели лицом к западной стенке. Хозяйка лавки, стоявшая с проти¬
воположной относительно баллонов стороны буфета, получила
серьезные ожоги, но она и шесть служащих, находившихся в лавке,
остались живы. В это время ни в лавке, ни в холле перед ней не
было покупателей.Рис. 2.2. Вертикальный разрез гостиницы
«Тае Йон Как»29
УлицоРис, 2.3. Планы этажей гостиницы «Тае йон Как»а —план типового этажа (с 7-го по 19-й этаж); б — первый этаж; V — местонахождение
каждого из трех официантов30ни,ш, моментально охватил
иную лавку, перекинулся на
||,.|>.и-мые предметы интерьера
ш пкполя и отрезал выход е го-
I ИПШЧМОЙ лестницы. Дым и ток-
ш'шнс газы заполняли здание по
м. ).*■ того, как огонь стремитель¬
но поднимался вверх на второй и
I |п I пп этажи по открытым лест¬
ницам. На втором этаже верти-
1,.мы1ые каналы системы отопле-
ним » шахты кондиционирования
(1«.«*.уха были открыты, что спо-
I .ни твовало распространению ды-
м .1 п горячих газов в конторской
и тстиничной секциях.Постояльцы гостиницы, обна-
н\ .-кившие запах дыма, предупре-
Ч1.Ш обслуживающий персонал о
пожаре. Однако, когда они попы- ^2*а4- Гостин"ца ‘Тае йон Как” пос’е
ьчлись выйти наружу, оказалось,■н(1 коридоры и лестницы заполнены дымом и горячими га-1.1МИ.2.4.3.	Развитие пожара. Пожар, возникший на первом этаже,
“метро перекинулся на второй и третий этажи. Затем он распро-
пранился по вертикальным шахтам и каналам и, по словам оче-
индцев, достиг зала для отдыха «Скай лаундж». В дальнейшем дви¬
жение пожара проходило по двум направлениям: от третьего этажа
иверх и от зала «Скай лаундж» вниз. Средние этажи до полудня не
Пыли охвачены пожаром. По-видимому, несущие конструкции зда¬
ния оставались неповрежденными до того момента, когда большая
часть площади здания была охвачена сплошным огнем (рис. 2.4).
Только одна трещина была обнаружена на колонне 17-го этажа,
хотя имелось несколько выбоин на колоннах, балках и плитах
пола |[8].2.5.	ДВИЖЕНИЕ ДЫМАДвижение дыма и горячих газов при пожаре в здании опреде¬
ляется двумя главными факторами:собственной подвижностью (плавучес'тью) дыма, связанной с
тем, что плотность горячих газов обычно ниже плотности окружаю¬
щего воздуха;циркуляцией воздуха в здании, которая не оказывает влияния
на силу пожара, но может способствовать распространению дыма.Влияние этих факторов на движение дыма зависит от местных
условий и, конечно, не одинаково на различных участках внутри
здания. В общем можно отметить, что вблизи огня доминирует пер¬
вый фактор, а при увеличении расстояния от огня (где дым менее
нагрет)- возрастает влияние второго фактора.31
»Ветер
—>Рис. 2.5. Факторы, влияющие на движение дыма	•Движение дыма из-за собственной плавучести обусловлено, 1
во-первых, разностью давлений при расширении газов во время
нагрева огнем и, во-вторых, разностью плотностей горячих газов
над огнем и менее нагретого воздуха .вокруг огня.Циркуляция воздуха в здании может быть охарактеризована |
тремя независимыми факторами:эффектом «дымовой трубы», при котором возникает разность !
давлений из-за разности температур воздуха внутри и снаружи
здания; благодаря этому эффекту воздух внутри здания может
.двигаться вверх или вниз в зависимости от того, выше или ниже
его температура по сравнению с температурой наружного воз- !
духа;	1воздействием ветра — все здания имеют большее или меньшее ;
число щелей, через которые проникает ветер, способствуя движе- ]
нию воздуха внутри здания;наличием в здании систем принудительной вентиляции.Все факторы, влияющие на движение дыма в здании, схема- I
тично показаны на рис. 2.5.2.6. ДАВЛЕНИЕ ВОЗДУХА ПРИ ПОЖАРЕ В ЗДАНИИНесмотря на сильное движение газов при пожаре, повышение
давления воздуха относительно невелико [1]. Когда пожар про-уЖи/юй этажЗаещлцрнчыОкоридорМеханическаявентиляционнаясистемаЛестнишаяклеткаЗона вытяти,
внутри зда¬
ния32•шел в здании, имеющем отверстия в ограждающих копструк-
|\, давление на уровне пола несколько ниже атмосферного
о:дух поступает в огонь), а давление под потолком немного
< иышает атмосферное. На каком-то уровне между этими край-
-II! положениями находится зона, где давление изнутри и сна-
1-.и здания равны,— так называемая нейтральная плоскость.11а рис. 2.6 схематично показано течение воздуха внутрь, а
4.1 а — наружу из горящей секции здания; можно отметить, что
• II открывании дверей (со стороны комнаты) воздух поступает
п грь на уровне низа двери, а дым выходит из горящего поме-
1-11 пия в верхней части двери.Правильность определения высоты расположения нейтральной
м мскостн имеет важное значение для управления потоками дыма
при пожаре. Положение этой плоскости зависит главным образом
■ I температуры газов и размеров отверстий в ограждающих конст-
I акциях помещения. Кроме того, на положение нейтральной пло-
псти влияет скорость развития пожара, однако в общем случае
и* расчета уровня нейтральной плоскости можно применить сле-
ницее уравнение [2]:и а\ тР7Г=Т^Г'	,2П1*1 — расстояние между нейтральной плоскостью и нижиим срезом самого
| кого отверстии; 1г — расстояние между нейтральной плоскостью и верх-
■ |1м срезом самого высокого отверстия; А-, — площадь отверстий под нейтраль-
■и плоскостью; Аг— площадь отверстий над нейтральной плоскостью; Тр —
мпсратура в зоне огня, К; Та — температура вне зоны огня. К.Разность давлений, создающаяся при пожаре, будет зависеть
“I высоты столба горячих газов над огнем. (Некоторое давление,
иозинкающее при расширении газов вследствие их нагрева под
юйствием огня, быстро исчезает, поскольку горящее помещение
и- имеет замкнутого объема). Таким образом, до тех пор пока
имеется доступ воздуха в здание, разность между давлением в
.очке над огнем и атмосферным давлением будет соответствовать
разности нагрева горячего и холодного воздуха.125Г1*ис, 2.6. Потоки внутрь и наружу из поме-	Рис. 2.7. Давление над огнемЕцення, заполненного горячими газами
1 — высокое давление; 2 — нейтральная
плоскость; 3 — низкое давлениеЗак. 5433
Разность давлений, возникающая при этом, может быть полу'Я
чена из рис. 2.7, где дано соотношение высоты помещения наД
нейтральной плоскостью и температуры столба горячих газов на.ш
огнем, создающего давление [3]. Следует иметь в виду, что возЯ
можна лишь приближенная оценка возникающего давления, таД
как точные данные о температуре горячих газов имеются очен*
редко, и практически приходится исходить из температурного граЯ
диента облака дыма и горячих газов, поднимающихся над огнемЯ
Из рис. 2.7 видно, что избыточное давление, возникающее прЛ
пожаре в здании, очень невелико и даже в высоком помещение
не превышает 100 Па, что составляет 1/1000 атмосферного давлеЯ
иия. При нейтральной плоскости, находящейся на высоте 1 м отЯ
пола, н полностью развившемся пожаре давление у верха дверно-Я
го проема (т. е. на высоте 2 м от пола) будет составлять толькйЯ5	Па.	АРезультаты экспериментальных измерений давления при по-Я
жарах в зданиях, проведенных несколькими ис,следовател,ямиЯ
[4,5], достаточно хорошо согласуются с данными, показанным!»
на рис. 2.7. Разность давлений, возникающая внутри здания пр™
естественной циркуляции воздуха или при применении механиче-Я
ских вентиляционных систем, может быть сравнима по величинеЯ
с разностью давлений, возникающей при пожаре. Если этот факгЯ
учтен при проектировании здания, то движением дыма и горячих'Я
газов при пожаре можно управлять различными способами, позво-Я
ляющими снизить до минимума распространение огня и дыма >»
обеспечить безопасную эвакуацию людей.	■2.7.	УПРАВЛЕНИЕ ДЫМОВЫМИ ПОТОКАМИ	VКак показано в гл. 1, при пожаре в здании всегда выделяется*
большое количество токсичного дыма с высокой плотностью; архи-Я
тектор должен учитывать этот факт и понимать, что он представ-Я
ляет главную опасность для люден, находящихся в здании. Сле-Я
довательио, при проектировании необходимо принять меры дляЯ
сведения этой опасности к минимуму.	*В плане здания имеются два направления, по которым должны 1
передвигаться люди во время пожара для обеспечения своей без- л
опасности: во-первых, движение через секцию, где возник пожар; во-§
вторых, движение по защищенному переходу, конструктивно отде- я
ленному от площади, охваченной огнем. Способы противодымной |
защиты в каждом случае различны.	:В первом случае, т. е. в непосредственной близости от огня, Я
неизбежно выделяется очень большое количество густого дыма, и Я
контрольные измерения дают возможность только оценить степень 4
его распространения по горизонтали и толщину слоя, позволяю- а
щую людям безопасно передвигаться в свободном от дыма прост- Я
ранстве. Конечно, следует стремиться к тому, чтобы расстояние, Я
которое необходимо пройти в таких условиях, было ограни- 1
ченным.	1Но втором случае, т. е. в тех зонах здания, которые конструк-
шг.ио отделены от площади, охваченной огнем (коридоры, вести-
1.1М.Ш. лестницы), вообще ие должно быть дыма, ограничивающе-I.- перемещение людей, и безопасное движение людей через эти
«■нм должно обеспечиваться в течение относительно длительного
п- риода (т. е. на протяжении всех стадий пожара).Следовательно, система противодымной защиты в рассматри-
пи-мых зонах должна гарантировать полное отсутствие дыма или
^..пускать его проникание в столь незначительном количестве, ко-
ц||»ос не опасно в отношении снижения видимости или токсиче¬
ского воздействия.В очень больших зданиях со сложной планировкой илн в комп-
п-ксах здании пути эвакуации невозможно точно отнести к одной
п.! двух групп, описанных выше, однако часть эвакуационных пу-
к и, которые должны быть пригодны к пропуску большого числа
людей в течение достаточно длительного периода, исходя из функ¬
ционального назначения зданий не может конструктивно быть
тупостью изолирована от воздействия пожара. Примером такой
ситуации может служить пешеходный переход в закрытом торго-
иом центре. Система противодымной защиты в этом случае требу-
<1 специального рассмотрения.С учетом различных требований и условий, предъявляемых к
проектированию отдельных частей зданий, способы и принципы
противодымной защиты могут быть разделены на следующие три
группы:1)	удаление дыма из горящего помещения (естественная илнпринудительная вентиляция, см. гл. 3);2)	противодымная защита путей эвакуации, которые не имеют
полной конструктивной изолированности от площади пожара
(например, пешеходный переход в закрытом торговом центре,
см. гл. 4);3)	противодымная защита изолированных путей эвакуации
(например, при создании избыточного давления, см. гл. 5).При некоторых пожарах количество выделяющегося дыма в
шачительной степени зависит от размеров пожара, и эти размеры
должны задаваться при проектировании систем противодымной
(лщнты. Можно предложить следующие рекомендации по назна¬
чению размера пожара при проектировании систем протнводым-
иой защиты применительно к трем группам, указанным выше.1.	При проектировании системы удаления дыма и назначении
площади вентиляционных отверстий следует исходить из макси¬
мальной площади пожара. Здесь должны выполняться следую¬
щие требования:а)	размеры возможного пожара должны быть ограничены
установкой спринклерной системы;б)	горючие материалы, находящиеся на возможной площади
пожара, должны быть разделены на секции ограниченных разме¬
ров и иметь между секциями отдельные проходы соответствующей
ширины, что позволяет считать размеры пожара ограниченными;2* Зак. 5435
и)	('<‘.мц пн одно и! 11;|.11<;|1|пых условии не может Г»,т. нымолнс
но и III* исключена возможность охвата пожаром всего здания, тс
система удалении дыма будет эффективной только в течение ко
роткого периода в начальной стадии пожара, и нужно обеспечит;
такую длительность этого периода, чтобы люди успели проитг
через горящий этаж к безопасным местам.2.	Пешеходный переход в закрытом торговом комплексе дол:
жен оставаться пригодным к эксплуатации в течение длительное
времени и, хотя система противодымной защиты может проекта!
роваться только при заданных размерах пожара, при проектаро|
ванни необходимо учитывать особенности, ограничивающие раз^
мер пожара. Существует мнение, что в таких торговых комплек¬
сах все торговые площади должны быть оборудованы спринклер!
ными установками. Предложение об ограничении размеров пожаз
ра путем полной изоляции горючих материалов практически
невыполнимо из-за функциональных требований к магазинам; огч
раничить время развития пожара в зданиях такого типа такжц
невозможно.3.	Система противодымной защиты проектируется в расчете на(
полное предотвращение поступления дыма на пути эвакуации пу-;
тем создания в них повышенного давления. При проектировании
исходят из максимально возможных размеров пожара, и, следова-,
тельно, в этом случае расчет системы противодымной защиты бу¬
дет вестись с запасом.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.	НоЬзоп, Р. У. апЛ 31егиаг1, Ь. У. (1972). Ргеззипгаиоп о! езсаре гои1езш ЬцПсПпдз. р1ге КсзеагсН N0(0 N0. 958, КезсагсЪ 5(а110п, ВогеЬаптооос!,
Еп§1апс1.2.	МсОийе, У. Н. (1967). Зтоке тоуетеп! т Ьш1сНп§з. Пге ТесЬпо1оку,
3,(3), 163—1174.3.	Шпк1еу, Р. Ь. (1971). 5оше по!ез оп 1Ье соп!го1 о! зтоке т епс1озес!
зИорртд ссп1ге5. Пгс КезеагсЬ Мо1е N0. 875. Р1ге КезеагсЬ 51а1юп, ВогеЪат-
«оод, Епд;1апс1.4.	А1аИопа1 Рйе Рго1есИоп АззоааНоп (1959). ОрегаНоп зсНоо! Ъигптд.
011(031 герог! оп 1ез1 сопс1ис!:ес1 Ьу 1Ьс Ьаз Лп^е1ез Р)ге Оераг1тсп1. 1_Г. 5. А.5.	Ви1скег, Е. О., 1агс1е11, Р. У. апЛ С1агке, У. (1969). РгеззитаИоп аз а
шеапз оГ соп1го1Пп§ 1Не тоуетеп! о! зтоке апс! 1охю дазез оп езсаре гои!сз.
Рарег 5, р!ге КсзеагсЬ 51а1юп Зутрозшт N0 4, Моуетеп! о{ зтоке т езсаре
гои!ез т ЬиМсПпдз. Ша«огс1 1969. НМЗО. 1971. '6.	Р1ге Рго1ес1'юп N0. 106, ОесетЪег 1974. р1ге Рго1ес1юп Аззос1а1юп.7.	Рйе Рго1есИоп N0. 97, Лапиагу 1973. 1чгс Рго1сс1юп Аз5ос1а11оп.8.	Ргге Рго1есНоп N0. 96, Ос1оЬег 1972. Р1ге Рго1ес1юп АззоааНоп.3.	УДАЛЕНИЕ ДЫМА ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ,ГДЕ ПРОИСХОДИТ ПОЖАР3.1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯРост потребности в выпуске крупногабаритной продукции или
больших торговых площадях привел к увеличению размеров и
усложнению планировки зданий различного назначения. В этих36\. кшнях традиционным способ ограничения огня и распростране¬
ния дыма путем устройства брандмауэров становится неприемле¬
мым. Для предотвращения горизонтального распространения огн^
и чыма в таких зданиях используют интенсивное удаление дыма
(| 1 лза, что в некоторых случаях более эффективно, чем устройст-
(»• брандмауэров, особенно при наличии в здании возгораемогопо юлка.В одноэтажных зданиях для удаления дыма и горячих газов
могут быть использованы вентиляционные отверстия в крыше, что
и принципе пригодно и для многоэтажных зданий при примене¬
нии с'истем механической вытяжки; размеры вытяжных систем,
фебуемых для рассматриваемых целей, приведены в гл. 4.Если предметы, находящиеся внутри здания, легковозгораемы
и распределены по площади так, что при пожаре огонь распрост¬
ранится быстрее, чем удастся принять меры по его тушению, то
вентиляционные отверстия будут препятствовать распростране¬
нию огня лишь в незначительной степени. Вместе с' тем наличие
вентиляционных отверстий особенно важно в тех случаях, когда
юрючий материал расположен так, что распространение огня на
нижнем уровне происходит под воздействием тепла, излучаемого
дымом и горячими газами, скопившимися под крышей. Обширное
и всестороннее исследование, посвященное принципам применения
н проектирования вентиляционных систем в крышах, было выпол¬
нено Хинкли и Томасом [1—3], и многие данные в этой главе за-
чметвованы из их работ.3.2.	ФАКТОРЫ, УЧИТЫВАЕМЫЕПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ
ОТВЕРСТИЙ В КРЫШАХКоличество горячих газов, выделяющихся при пожаре, и путь
их движения внутри здания зависят от различных факторов, на¬
пример, размеров пожара, размеров, формы и высоты здания а
размеров и расположения проемов внутри и снаружи здания.
Однако большинство этих факторов являются функцией размеров
здания и обычно при проектировании могут рассматриваться как
известные. Единственным неизвестным фактором является размер
пожара. В своей работе Хинкли и Томас исследовали пожары трех
размеров и предложили принимать для каждого размера пожара
соответствующий ему метод расчета выделения дыма; это позво¬
ляет провести расчеты для большинства практических случаев.3.2.1.	Распространение пожара. В начальной стадии пожара вы¬
делившиеся дым и горячие газы могут быть полностью удалены
через вентиляционные отверстия в крыше, расположенные соот¬
ветствующим образом (рис. 3.1). При распространении пожара
скорость выделения газов и дыма возрастает, и на этой стадии
весь объем газов не может быть удален через вентиляционные
отверстия в крыше. Поэтому под потолком образуется слой горя¬
чих газов. Этот слой распространяется над рассматриваемой пло¬
щадью по все стороны, если
нет препятствий, и толщина
его увеличивается по мере раз
вития пожара.Возрастание толщины слоя
дыма приводит к двум резуль¬
татам: во-первых, повышается
давление газов, которые долж¬
ны быть удалены через венти¬
ляционные отверстия; во-вто-
рых, свободное пространство
над огнем уменьшается и, та¬
ким образом, снижается доля
поступающего воздуха (см. гл.
1), что в свою очередь приво¬
дит к ограничению распростра¬
нения огня. При проектирова¬
нии системы вентиляционных отверстий в крыше стремятся
к тому, чтобы количество дыма, выделившегося при пожаре,
и скорость движения слоя дыма были сбалансированы с количе¬
ством дыма, которое может быть удалено через вентиляционные
отверстия без увеличения толщины слоя дыма; максимальная
толщина слоя дыма должна быть задана при расчете и конструи¬
ровании «резервуаров дыма» под потолком.3.2.2.	Определение расчетных размеров пожара. Наибольшая
трудность при проектировании системы вентиляционных отвер¬
стий в крыше (или системы удаления дыма) заключается в том,
что для проведения расчетов необходимо задавать соответствую¬
щие размеры пожара. Наиболее удовлетворительным путем реше¬
ния этой проблемы является устройство спринклерной системы.
Результаты работы спринклерного оборудования позволяют с уве¬
ренностью сказать, что пожар будет ограничен в размерах, а его
точные размеры будут зависеть от расстояния до спрннклерных
головок; в большинстве расчетов по удалению дыма нз зданий,
оборудованных спринклерными установками, размеры пожара
принимают равными 3x3 м. В то же время можно доказать, что
система вентиляционных отверстий в крыше (или система удале¬
ния дыма) должна быть с'пособна самостоятельно ограничить
распространение пожара до тех пор, пока не будут приняты меры
по его тушению без дополнительных расходов на сприиклерное
оборудование.Вентиляционные отверстия в крыше будут ограничивать распро¬
странение пожара, так как они ограничивают скопление горячих
газов под крышей. С другой стороны, если в большинстве случаев
развитие пожара вызвано распространением огня во все стороны
на уровне пола в связи с наличием легковоспламеняемого мате¬
риала, вентиляционные отверстия не смогут предотвратить рас¬
пространение огня, а только ослабят боковое движение под потол¬
ком, ограничивая интенсивность теплового излучения вниз, кото-Рис. 3.1. Поток горячих газов, проходя¬
щих через большое вентиляционное от¬
верстиеI — приближенная граница восходящего
потока381«>е является лишь одним из факторов, влияющим на боковоеРаспространение пожара.Размер пожара при разработке проекта может быть задан наоснове следующих соображений:а)	если в здании установлена спринклерная система, то размер
пожара принимают равным 3X3 м (расстояние между спринклер-
пыми головками не должно сильно отличаться от указанных раз¬
меров) ;б)	если в здании нет спринклерного оборудования, а горючие
материалы на этажах, 'занятых под магазины или предприятия,
находятся в отдельных секциях с зазором между ними, то разме¬
ны пожара не должны приниматься меньшими, чем максималь¬
ные размеры изолированного штабеля горючих материалов (на¬
пример, штабель упаковочных ящиков, груда применяемых мате¬
риалов или запасных частей, отдельный аппарат или танк с вос¬
пламеняющейся жидкостью);в)	если границы пожара не могут быть установлены в соответ¬
ствии с п. «б», то необходимо оценивать размеры пожара, кото¬
рые могут быть достигнуты, прежде, чем будут приняты эффек¬
тивные меры по его тушению. Такую оценку сделать очень труд¬
но; она будет зависеть от скорости распространения огня, разме¬
ров пожара в момент его обнаружения и длительности интервала
до прибытия пожарной команды. Два из этих трех факторов
могут быть установлены с достаточной точностью. Если установ¬
лены автоматические датчики оповещения, то можно определить
размер пожара в момент обнаружения и приближенно рассчитать
время прибытия пожарной команды. Скорость распространения
пожара значительно возрастет при сплошном огне в зависимости
от свойств и расположения горючих материалов в здании;г)	если трудно оценить размеры пожара на основе факторов,
указанных в п. «в», то можно принять приближенное решение.
При этом необходимо определить допускаемую минимальную вы¬
соту незадымленного слоя над уровнем основания и оценить раз¬
меры пожара, которые могут быть приняты во внимание при раз¬
работке системы вентиляционных отверстий в крыше. Оконча¬
тельное решение может быть принято после выбора конструкции
вентиляционной системы. В связи с этим минимальная допускае¬
мая высота незадымленного слоя должна быть равна 2 м или
расстоянию до верха какого-либо проема, ведущего в соседнее по¬
мещение.3.2.3.	Проектирование с учетом малого пожара. Малым счита¬
ется пожар, площадь которого составляет лишь небольшую часть
площади здания и у которого высота пламени невелика по срав¬
нению с высотой здания.Такими характеристиками обладает почти каждый пожар в
начальной стадии до момента его обнаружения и приведения в
действие какой-либо автоматической противопожарной системы
(например, открывание вентиляционных отверстий, включение
спринклеров, срабатывание сигнала тревоги и др.).39
Горячие продукты горения будут подниматься вверх, вовлекая
холодный воздух в этот восходящий поток. При коротком пламе¬
ни в восходящем потоке не будет выделяться дополнительного
тепла XI температура газов будет снижаться благодаря поступле¬
нию воздуха, масса которого часто превышает массу газов, выде¬
лившихся при пожаре. Восходящие газы достигают потолка и при
отсутствии вентиляционных отверстий распространяются в сторо¬
ны, образуя под потолком слой, граничащий со слоем холодного
чистого воздуха, находящимся под ним; эти слои медленно сме¬
шиваются друг с другом, но слой дыма будет становиться все
более толстым, пока не заполнит все здание.Поскольку размеры пожара невелики, можно предотвратить
заполнение здания дымом, открыв все или большинство вентиля¬
ционных отверстий в крыше (непосредственно над огнем) ка пол¬
ное сечение, чтобы горячие газы беспрепятственно смогли выйти
через эти отверстия прямо в атмосферу (см. рис. 3.1).Данные, опубликованные в работе [3], показывают, что если
высота пламени в месте пожара очень мала по сравнению с высо¬
той здания, то свыше 90 % горячих газов будут удаляться наружу
прямо через вентиляционное отверстие, диаметр которого равен
'/з высоты здания, независимо от количества выделяемого тепла.
Таким образом, при малом пожаре в здании высотой 6 м для
прямого удаления горячих газов в атмосферу будет требоваться
отверстие размером не менее 2x2 м непосредственно над огнем,
а при большом пожаре, даже если горские протекает медленно,
будет требоваться значительно большая площадь вентиляционных
отверстий.Ясно, что практическая возможность применения вентиляци¬
онных отверстий ограничивается двумя факторами: во-первых,
отверстия слишком велики, чтобы быть экономичными; во-вторых,
поскольку место возникновения пожара неизвестно, вентиляцион¬
ные отверстия не могут всегда находиться непосредственно над
огнем.Поэтому при проектировании принимают, что слой дыма и го¬
рячих газов будет скапливаться под потолком. Однако при этом
возрастает выпуск дыма через вентиляционные отверстия, по¬
скольку при развитии слоя создается давление, способствующее
выбросу дыма в атмосферу; в то же время доля выделения дыма
сокращается в связи с уменьшением высоты незадымленного слоя
над огнем (рис. 3.2). Стадия равновесия будет достигнута в тот
момент, когда количество удаляемого дыма будет равно количе¬
ству выделяющегося дыма; этот принцип кладут в основу проек¬
тирования системы вентиляционных отверстий в крыше. Здесь
предполагается, что холодный воздух может поступать в здание
на уровне пола вместо выбрасываемых наружу горячих газов, и
если отверстия, предусмотренные для этой цели, недостаточно ве¬
лики, то площадь вентиляционных отверстий в крыше не будет пол¬
ностью использована.Номограммы 3.3 и 3.4 ‘[2] позволяют рассчитать необходимую40Рис, 3.2. Образование слоя горячих газов/ — поток горячих газов, выходящих в атмосферу через вентиляционное отверстие; 2— сдой
горячих га юн; 3 — поступление воздуха в восходящий поток газовРис, 3.3. Вентиляционные отверстия при малом пожаре<1^— расчетная толщина слоя горячих газов; г© — расстояние от расчетного точечного ис¬
точника пожара до центра вентиляционного отверстия; )/Аи — квадратный корень из гео¬
метрической свободной площади вентиляционных отверстий; *]/л ь С*,— квадратный корень
из аэродинамической свободной площади вентиляционных отверстийплощадь вентиляционных отверстий для выпуска наружу горячих
газов, выделяемых при малом пожаре (здесь принят пожар, диа¬
метр которого меньше половины высоты слоя воздуха без дыма
над полом). При применении номограммы 3.3, где пожар рас¬
сматривается как точечный источник тепла, для реальных пожа¬
ров, которые обычно слишком велики и не могут считаться точеч-4»
Рис. 3.4. Температура слоя горячих газов (малый пожар)6^ —температура слоя горячих газов; С?!—теплота, выделяющаяся при пожаре; г^ =
—Ьс~\~	расстояние от расчетного точечного источника до нижней поверхностислоя горячих газов; / — максимальная температура, при которой целлюлозные материалы не
воспламеняются при небольшом пламени: перевод единиц в СИ; *С= (°Р—32)5/9; МДж/С—
= (БТЕ/с) 1,055-10—2; м^=0,305 футаными, определяется положение условного, расположенного ниже
уровня пола эквивалентного точечного источника в зависимости
от размеров пожара (рис. 3.5). Расстояние от уровня пола до
этого воображаемого точечного источника определяется следую¬
щим образом:й = 1.5 УТ;,где А — расстояние до воображаемого точечного источника пожара; /4/ —
площадь пожара.42а' /V-Рис. 3.5. Точечный источник, эквивалент¬
ный очень малому пожару; расположен в
месте пересечен и я границ распространении
струи горячих газов/ очень малый пожар; 2 — эквивалент
ныи точеч II Ы& 'СТОЧНИКПри применении номограммы
3.3 действительная высота здания
заменяется условной, измеренной
от воображаемого точечного ис¬
точника пожара.3.2.4. Проектирование с учетом
большого, но не полностью раз¬
вившегося пожара. Если малый
пожар, рассмотренный в предыду¬
щем разделе, растет, то увеличи¬
вается площадь, охваченная ог¬
нем, и удлиняются языки пламе-
ни, которые могут достичь потол¬
ка. Такой пожар уже нельзя рас¬
сматривать как точечный источник
тепла. Описанное выше формиро¬
вание слоя дыма под потолком
сохраняется и для рассматривае¬
мого случая, но теория выделения
дыма здесь основана на расчете
поступления воздуха внутрь пла¬
мени. Такие расчеты применимы
ко всем пожарам (даже большо¬
го размера), п номограмма 3.6
позволяет рассчитать требуемую
площадь вентиляционных отвер¬
стий.Однако применение этого спо¬
соба ограничено верхним преде¬
лом абсолютных размеров пожа¬
ра. Такие условия возникают, ко¬
гда площадь вертикальных отвер¬
стий1 в границах пламени, по ко¬
торым воздух попадает внутрь
здания, становится очень малой
по сравнению с площадью, заня¬
той огнем. Здесь рассматриваются
пожары, не охватившие все зда¬
ние, отсек или секцию целиком, но
имеющие возможность распространиться на всю площадь пола в
секции (если эта секция изолирована).3.2.5. Проектирование с учетом полностью развившегося пожа¬
ра. Когда здание или его часть полностью охвачены пожаром, при¬
менение вентиляционных отверстий не может обеспечить сохране¬
ния незадымленного слоя воздуха, позволяющего персоналу всту¬
пить в борьбу с огнем пли спастись. Такие отверстия могут приме-Рис. 3.6. Дымоудаление при большом, но
не полностью развившемся пожареЬ с — расчетная высота от пола до потол¬
ка; С — отношение аэродинамической сво¬
бодной площади вентиляционных отверстии
Л II С& к периметру пожара ; Я — отно¬
шение геометрической свободной площади
вентиляционных отверстий А у к периметру
пожара IV р1 Это площадь приточных отверстий на нижнем уровне здания, полностью
(.хваченного огнем, иначе говоря, высота незадымленного слоя, умноженная на
периметр пожара.43
Рис. 3.7. Схема распределения давления в здании с небольшими отверстиями в ограждаю¬
щих конструкцияхI — нейтральная плоскость; 2 —здание охвачено пожаромняться лишь для гарантии, что поступление воздуха внутрь здания
-осуществляется через все проемы в стенах, а выход пламенн и го¬
рячих газов наружу — только через вентиляционные отверстия.
Джокой [4] разработал теорию, которая применима к пожарам
такого размера.Рис. 3.8. Дымоудаление при полностью развившемся пожареА' — ширина отверстия; У — высота отверстия; А'— характеристический параметр; Р1У—ко¬
эффициент, определяющий положение отверстия; В — высота вытяжки; / — переносная линияВ здании, полностью охваченном огнем, давление распределя¬
ется по линии, показанной на идеализированной схеме (рис. 3.7).
Давление вблизи основания ниже атмосферного, поэтому воздух
будет поступать внутрь здания, а давление вблизи потолка выше
атмосферного, вследствие чего дым и пламя будут стремиться вый-45
У*тн наружу. Где-то между этими граничными значениями давлений
в горящем здании будет равно атмосферному, и, следовательно, на-
этом уровне не будет ни притока воздуха, ни истечения дыма (см.4
рис. 3.7).При открывании вентиляционных отверстий в крыше]
уровень нейтральной плоскости будет повышаться, а при открыва--(
нии отверстий внизу у пола — понижаться. Изложенные принципы"
проектирования дают гарантию, что при правильном назначении'
размеров вентиляционных отверстий и наличии отверстий в уровне
пола ни пламя, ни горячие газы не попадут в соседнюю часть зда¬
ния через проемы в огнестойких перегородках, разделяющих зда¬
ние на небольшие секции.Номограммы 3.8 позволяют рассчитать площадь вентиляцион¬
ных отверстий, требуемую для этих целей, причем важно учесть
все отверстия на уровне пола (включая щели в ограждающих
конструкциях), которые ведут в вентилируемое помещение, а не
только связывающие с соседним помещением.3.3.	НОМОГРАММЫ3.3.1.	Применение номограмм. При применении номограмм
пользуются следующими характеристиками.Центр вентиляционных отверстий. Геометрический центр нахо¬
дится на верхней плоскости вентиляционного отверстия. Лопаст¬
ные или аэродинамические вентиляторы могут иметь центр в той
же самой точке.Информация о вентиляторах должна быть получена у постав¬
щика.Нижняя поверхность слоя горячих газов считается сплошной —
с одинаковой температурой во всех точках. В некоторых случаях
нижняя поверхность слоя может быть не плоской, однако при
этом ее можно заменить условной средней плоскостью без сколько-
нибудь заметных ошибок.Расчетная высота потолка Нс—расстояние от пола до центра
вентиляционного отверстия.Расчетная толщина слоя горячих газов с1ь ■— расстояние между
центром вентиляционного отверстия и нижней поверхностью слоя
дыма. Обычно это расстояние равно, расчетной высоте перегородки
резервуара, применяемого для ограничения бокового распростра¬
нения слоя дыма, или ограничено требуемой высотой незадымлен¬
ного слоя над полом.Расчетная высота перегородки резервуара под потолком — рас¬
стояние между центром вентиляционного отверстия и нижним краем
перегородки.Коэффициент расхода — отношение фактического расхода га¬
зов через отверстие, равное вентиляционному, к теоретическому
расходу.46ТАБЛИЦА 3.1. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ НОМОГРАММ1Вид пожараХарактеристика
размеров пожараУсловия поступления
холодного воздуха№ рисункаМалый пожарЬольшой, ио не
нилностью развив¬
шийся пожар
1 !одностыо развив¬
шийся пожарСредний диаметр пожара
меньше половины высоты
незадымленного слоя
Средний диаметр пожара
больше высоты незадым¬
ленного слоя
Полностью заполнено ды
мом все здание или его
отсеки — нет незадым¬
ленного слояПлощадь поступле¬
ния2 больше полови¬
ны площади пожара
То жеПолная площадь от¬
верстий на уровне по¬
ла меньше '/2о площа¬
ди пожара3.3; 3.4
3..6
3.8Номограммы имеют шкалы с единицами геометрической и аэродинамической
площадей (коэффициент расхода принят равным 0,6). Аэродинамическая свобод¬
ная площадь ииогда удобнее для применения на практике.' Плошадь поступления воздуха к огню (при не полностью развившемся пожаре
I! зданнн или отсеке) определяется периметром пожара и высотой иезадымлеи-
110ГО слоя.Геометрическая свободния площадь вентиляционного отверстия
А-о — площадь полностью открытого вентиляционного отверстия.Аэродинамическая свободная площадь вентиляционного отвер¬
стия АуСъ — результат умножения геометрической свободной
площади на коэффициент расхода.Расчетный точечный источник малого пожара. Малый пожар,
близкий по форме к квадрату или кругу, при расчетах можно за¬
менить точечным источником, находящимся на расстоянии й ниже
основания пожара:а = 1,5 \ГТ{,где А) — площадь пожара.Значение й может быть завышено по сравнению со значением
при реальном пожаре, что приводит к появлению излишней площа¬
ди вентиляционных отверстий. Однако при этом ошибка будет не¬
большой.Периметр пожара №/ — расстояние по контуру в основании по¬
жара, имеющего форму, близкую к квадрату или кругу.Условия пожара, соответствующие каждой номограмме, уже
рассматривались выше, но для удобства сведены в табл. 3.1.Номограмма 3.9. Соотношения, показанные на этой номограмме,
характерны для стадии развития пожара, следовательно, они
подходят для малого н большого, но не полностью развившегося
пожара.3.3.2.	Номограмма 3.3 — вентиляционные отверстия при малом
пожаре. Номограмма позволяет рассчитать площадь вентиляцион¬
ных отверстий при малом пожаре. Дается соотношение между
следующими параметрами (рис. 3.10):47
Рис. 3.9. Высота пламени при горении древесины!А{ - конвективная теплота, выделяемая при пожаре; /. — высота пламени; О —среднийдиаметр пожара48I) расчетной толщиной горя¬
чи-.. 1Л.ЧОВ под потолком или кры-
!и. ч (г. е. расстоянием от нижнейи..!.' рхности слоя горячих газовт-игра вентиляционного отвер-
■ чш);расстоянием от воображае-		 точки возникновения пожарам. .пра вентиляционного отвер-
> ти; это расстояние равно:Лг Н,1 II Л,.—расстояние от пола до центра
... л I иляцнонного отверстия; А/ — пло-
ш.1 н> пожара иа уровне пола;3)	квадратным корнем из гео¬
метрической свободной площади
иснтиляциопного отверстия (УЛ„).Таким образом, если известны
та первых параметра, то мож¬
но определить требуемую площадь вентиляционных отверстий;• 1-.1И известны первый и третий параметры, то можно рассчитать
р.чзмеры наибольшего пожара, соответствующего этим факторам
при заданной высоте от пола до центра вентиляционного отверс-
|пя, а если известны второй и третий параметры, то можно оп¬
ределить конечную толщину слоя дыма.Если на номограммах не указаны единицы измерения, то
можно применять любые, но одинаковые для всех шкал единицы.3.3.3.	Номограмма 3.4 — температура слоя горячих газов (ма¬
лый пожар). По этой номограмме можно оценить температуру
с.юя горячих газов, образующегося под крышей или потолком. При
лом определяется соотношение между расстоянием от условной
точки возникновения пожара до нижней поверхности слоя горя¬
чих газов, нагревом продуктов пожара и температурой горячего
1'ЛОЯ.Нагрев продуктов горения. Применение номограммы 3.4 для
определения температуры слоя горячих газов требует знания ко¬
личества тепла, отданного им. Обычно эта величина составляет
■% общего количества тепла, поскольку >/4 рассеивается за счет
излучения. Точно оценить соотношение между передачей тепла
ча счет конвекции и за счет излучения очень трудно. При равно¬
мерном протекании процесса горения (или медленном распрост¬
ранении огня) степень сгорания на единицу поверхности топлива
лависит от свойств топлива, его концентрации, массы, соотноше¬
ния горючих компонентов и в некоторой степени — от формы,
размеров и свойств ограждающих конструкций.В табл. 3.2 приведены некоторые типичные значения скорости
горения иа единицу площади поверхности топлива, которые дол¬
жны рассматриваться только как приближенные. Однако ониРис. ЗЛО. Обозначения, принятые для но-
мограммы 3.3Л1) —геометрическая свободная площадь
вентиляционного отверстия; А р — площадь
пожара; / — горизонтальная плоскость,
проходящая через центр вентиляционного
отверстия; 2 — иижияя поверхность слоя
горячих газов; 3 — расчетный точечный ис¬
точник пожара49
ТАБЛИЦА 3.2. КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛА, ВЫДЕЛЯЕМОЕ
НЕКОТОРЫМИ ВИДАМИ ТОПЛИВАМатериалУдельное ко¬
личество теп¬
лоты. МДж/кгСкорость горе-
ния иа едини¬
цу поверхно¬
сти топлива.
кгЛм'-с)| Количество
тепла, выделя¬
емое единицей
поверхности
топлива.МД ж/(м2-с)Древесина (данные также подходят для
изоляции из фибрового картона, твер¬
дого картона и аналогичных целлюлоз¬
ных материалов)1.2
Бензин3Промышленный метиловый спирт4
Жидкое нефтяное топливо518,646,527.941.98,54-10-334.2-10-3
26.8-10~334.2-10-30...161,60,741,51	Удельное количество теплоты при полном сгорании твердой и мягкой древесины.2	Скорость горения древесины в маленькой, хорошо вентилируемой комнате. При !
ограниченной вентиляции принимается скорость горения, равная ’/ь массовой
скорости воздуха.3	Максимальная скорость горения на поддоне диаметром 45.7 см.4	Средняя скорость горения на поддоне диаметром 42,6 см.5	Средняя скорость горения в глубоком резервуаре диаметром 274,3 смпозволяют с достаточной точностью оценить количество тепла,
отдаваемого продуктам горения, что необходимо для примене¬
ния номограммы 3.4.Примеры расчетов с применением номограмм 3.3 и 3.4.1.	Определение требуемой полной площади вентиляционных
отверстий обеспечивающих заданную толщину слоя горя¬
чих газов с1ь. Для выполнения этого расчета должны быть извест¬
ны следующие данные: йь — расчетная толщина слоя горячих
газов; Л/ —площадь пожара; 1гс — расчетная высота от пола до
потолка.Расстояние между расчетным точечным источником тепла н
потолком вычисляют из уравнениягс=Нс + 1,5Это соотношение отражено в номограмме 3.3, где по гс и йь
определяют ул„, а затем Лв.2.	Определение наибольших размеров пожара, при которых
слой горячих газов под потолком будет ограничен заданной тол¬
щиной. Для проведения этого расчета должны быть известныИ Л у.С помощью номограммы 3.3 находят значение гс по известным
Нс и йь. Расчет площади пожара производят по уравнению3. Определение температуры слоя горячих газов. Для прове- |
дения этого расчета должны быть заданы или определены еле- I50	]|ующие данные: йь, А„, Л/, /;с и С— количество тепла, отдан-
н<>го продуктам горения (см. табл. 3.2).Сначала вычисляют расстояние до эффективного точечного
источника нагрева:гс = нс 1,5 у Л, .I‘лVIи значение йь неизвестно, то его определяют с помощью мо¬
нограммы 3.3 по гс и УЛ„.Далее находят расстояние между расчетным источником и
нижней поверхностью слоя горячих газов гь.гь=гс — <1ь.По найденным значениям гь и С?/ с помощью номограммы
:;.4 находим температуру горячих газов О,-4. Определение полной площади вентиляционных отверстий,.I ребуемой для ограничения температуры слоя горячих газов. Для
выполнения этого расчета должны быть известны следующие
данные: 0С — заданная температура слоя горячих газов, А/, <2/,^Г.По известным значениям 0С и ф/ с помощью номограммы
:5.4 находим гь (расстояние от расчетного точечного источника до
нижней поверхности слоя горячих газов). Для расчета исполь¬
зуются соотношения:== 1 У ^с ' ^ь*
гс= 1,5 УТ}-\-Нс.Вели в этом расчете величина с1ь получается отрицательной, то
требуемая температура слоя горячих газов 0С с помощью вен¬
тиляционных отверстий в крыше не может быть обеспечена.Далее по найденным выше значениям гс и гь с помощью но¬
мограммы 3.3 определяют ул„.3.3.4. Номограмма 3.6 — вентилирование при большом, но не
полностью развившемся пожаре. Эта номограмма определяет со¬
отношение между следующими параметрами (рис. 3.11): расчет¬
ной высотой от пола до потолка (измеренной по центру вентиля¬
ционных отверстий) Лс (в футах), расчетной толщиной слоя го¬
рячих газов (измеренной до центра вентиляционных отверстий)
<1>, (в футах) и значениями I7 или С, гдеР ----- А11!тг\С — Ау(V») — периметр пожара).Применение номограммы 3.6 позволяет провести следующие
расчеты.1. Определение полной площади вентиляционных отверстий;
н.т основе сохранения заданной толщины слоя горячих газов. Для
проведения такого расчета должны быть известны а*/ и Нс.
Но известным значениям (1Ь и кс с помощью этой номограммы51
Рис. 3.11. Обозначения, принятые для номограммы 3.6Ас — геометрическая свободная площадь вентиляционных отверстий; тв^ — периметр пожараопределяют величину Р, а затем рассчитывают площадь венти¬
ляционных отверстий: А-с=Г хю<.2.	Определение наибольших размеров пожара, при которых;
толщина слоя горячих газов под потолком будет ограничена за¬
данной величиной, на основе заданной площади вентиляционных:
отверстий. Для проведения такого расчета должны быть нзвест-,
ны Ль, и Нс. По известным значениям Нс и йь с помощью но-;
мограммы 3.6 определяют соотношения Р.	!Затем рассчитывают периметр пожара тг—А^Г. н его размер
ры. Длина стороны квадрата, охваченного пожаром, будет равна;!
эд//4, а радиус круга равен т,/2я.	\3.3.5.	Номограммы 3.8 — вентилирование при полностью развив-1
шемся пожаре. При полностью развившемся пожаре невозможно!
контролировать толщину слоя горячих газов, поскольку все зда-|
ние охвачено огнем и заполнено дымом. В таком случае задача|
состоит в том, чтобы предотвратить распространение горячих га-|
зов по зданию, а вместе с ними и пожара при условии, что дым!
и горячие газы выбрасываются из здания через вентиляционные!
отверстия в крыше, а поступление свежего воздуха на площадь,!
охваченную пожаром, осуществляется только через самые низки»
отверстия. В обеих номограммах используется понятие «нейт-Ш
ральная плоскость». Она может быть представлена как горизонталь*
ная плоскость, проходящая в охваченном огнем помещении на опрев
деленном уровне, выше которого давление превышает атмосфер*
ное, что способствует выбросу дыма и горячих газов наружу*
Давление под плоскостью ниже атмосферного, благодаря чем^Я
наружный воздух поступает на площадь, охваченную пожаром»
На уровне нейтральной плоскости давление будет равно атмосЯ
ферному, и, следовательно, здесь не будет никакого течения возЩ
духа внутрь или наружу из охваченного огнем помещения. Ц52Номограммы 3.8 отражают связь факторов, контролирующих
положение нейтральной плоскости, и позволяют рассчитать тре¬
буемую площадь вентиляционных отверстий, при которой ней-
| ральная плоскость будет расположена так, что горячие газы
не будут выходнть наружу из отверстий нижнего уровня. Необхо-
шмо подчеркнуть, что рассматриваемые номограммы могут при¬
меняться только в том случае, когда полная площадь отверстий на
нижнем уровне менее '/го площади пожара (рис. 3.12). В номо-
ц>аммах использованы следующие величины: В— высота вытяжки
(расстояние между нейтральной плоскостью и расчетным уровнем
потолка, проходящим через центр вентиляционных отверстий);
/’ — расстояние между нейтральной плоскостью и верхним срезом
отверстий каждого нижнего уровня; X — ширина каждого отверс¬
тия нижнего уровня; У" — высота каждого отверстия нижнего уров¬
ня.При проведении расчета сначала применяют номограмму 3.8,о
для определения характеристического параметра N для каждого
отверстия на нижнем уровне. Этот параметр зависит от размером
]г положения отверстий, и для его определения с помощью номо-
фаммы 3.8, а необходимо знать У, X и Р. Коэффициент Р/Х опре¬
деляет положение каждого отверстия.Положение нейтральной плоскости должно быть на уровне вер¬
хнего края самого высокого отверстия или выше него.При применении номограммы 3.8, а проводят прямую между
соответствующими положениями шкалы ширины X и шкалы вы¬
соты У. Точки пересечения линий, соединяющих значения ширины
I! высоты отверстий с переносной прямой, соединяют с соответст¬
вующими значениями Р/У на правой шкале. Там, где последние
прямые пересекаются со шкалой N. можно определить значения
характеристических параметров N.Подобное построение производят для каждого отверстия ниж¬
него уровня, все значения /V, найденные таким способом, склады¬
вают и находят XN.Далее применяют номограмму 3.8,6, на левой шкале находят
шачение В, которое представляет собой расстояние между ней¬
тральной плоскостью и центральной точкой вентиляционных от¬
верстий в крыше. На средней шкале отмечают величину 2Л/,
найденную выше. Затем соединяют эти точки прямой и продолжа¬
ют ее до пересечения с правой шкалой, где определяют соответст¬
вующую площадь вентиляционных отверстий. (Шкала дает зна¬
чение квадратного корня из площади вентиляционных отверстий.)
При расчете площади вентиляционных отверстий нужно учитывать
неизбежное в общем случае просачивание воздуха через стены
I дан ия.Пример применения номограмм 3.8. Здание высотой 25 футов
имеет плоское покрытие. Часть здания размером 50X50 футов отде-
к-на огнестойкой кирпичной стенкой (рис. 3.13). В этой раздели-
нльной стенке имеются два отверстия: дверной проем размером
10X8 футов, начинающийся от уровня пола, и отверстие разме-53
~ ~уТ л	-:п_дК■у]>3Рис. 3.12. Обозначения, принятые для номограмм 3.8А и — геометрическая свободная площадь вептиляииониы
кость; 2 — верхний срез самого высокого отвсрсти:
персти я на нижием уровнеюнных отверстий: 1 — нейтральная илоСа
я ниже нейтральной плоскости; Я - от!/	| тМ<г>!/то6футоввфугпоВРис. 3,13. Схема разделительной стенки/ — нейтральная плоскость; 2 — отверстия
для конвейера1ром 6X4 фута для пропуска кон-;
сеГ:сра (пли другой системы снаб^
жения). Верхний срез отверстий
находится на высоте 15 футов от
уровня пола. В других стенах от!
верстий нет, но принимается, чт<$
воздух проходит через щели, об|
тая площадь которых составляв!
0,1 % площади стен.	1Нейтральная плоскость должЗ
на располагаться на одном уровне с верхним срезом отверстия для
конвейера, т. е. на высоте 15 футов от уровня пола. Требуется опре-|
делить полную площадь вентиляционных отверстий, которая будет;соответствовать указанному выше положению нейтральной плос-3
кости.	|1. Рассматриваем три отверстия, находящиеся ниже нейтральной!
плоскости, и определяем 2Л^.Отверстие 1 (для пропуска конвейера): Х=6 футов (ши4рина), У = 4 фута (высота), Р = 0 (так как центральная плоскость]проходит по верхнему срезу отверстия). Таким образом, Р/У=0.1Строим прямые линии а, и а2 на номограмме 3.8,о и получаем!
А7, =30.Отверстие 2 (дверной проем): Х=Ю футов (ширина), УМ=8 футов (высота), Р = 7 футов (расстояние между верхнийсрезом проема и нейтральной плоскостью). Таким образом, Р/У===7/8 = 0,875. Строим прямые линии Ь1 и Ь2 на номограмме 3.8,<3
и получаем А'2=270.Отверстие 3 (пропуск воздуха через щели). Его площадь
принимают равной 0,1%; площади наружных стен. Поскольку
проход воздуха через щели возможен в любой точке стены, н
расчет включают эквивалентное отверстие высотой, равной высо^54к от основания до нейтральной плоскости, т. е. 15 футов. Ширина
пню условного отверстия будет равна 0,15 фута, так как име-
1'нся три наружные стены длиной 50 футов каждая. Следователь-
ич. .^=0,15 фута (ширина), К=15 футов (высота), Р=0 (верх-
11Н11 срез отверстия совпадает с нейтральной плоскостью). Таким
..(.разом, Р/У=0. Строим прямые линии С) и с2 на номограмме
’• N. а и получаем Л'3=6. Суммируя, находим2 N = Л\ + + Ы3 = 306.2. Определяем расстояние между центром вентиляционных
■ мкерстий в крыше и нейтральной плоскостью В. В данном при¬
мере потолок плоский и центр отверстий совпадает с уровнем
потолка. Поскольку высота здания 25 футов, а высота нейтраль¬
ней плоскости над уровнем пола 15 футов, В = 10 футов.3. С помощью номограммы 3.8,6 по найденным выше значе¬
ниям ЕЛ/ и В определяем требуемую площадь вентиляционных
.инерстий. Квадратный корень из этой площади равен 15,1, и
| ^ответственно полная геометрическая площадь вентиляционных
..|верстий составит 15,12=228 кв. футов.3.3.6.	Номограмма 3.9 — высота пламени при горении древесины,
•'га номограмма дает соотношение между тремя следующими
иеличинами: высотой пламени Ь в футах, количеством конвектив¬
ного тепла, выделяемого единицей площади пожара ^//Л/, в
1Л’Е/(фут2-с) (конвективный нагрев составляет примерно 3/\
иесго количества тепла, выделяемого единицей площади пожа-
р.т) и средним диаметром пожара О в футах. Вместо диаметра
ч.ожно применять длину стороны квадрата, занятого огнем.Соотношение между этими тремя параметрами дает возмож¬
ность в некоторых случаях оценить количество тепла, получен¬
ного продуктами горения при пожаре, необходимое для приме¬
нения номограммы 3.4. Кроме того, оценка высоты пламени
помогает при определении температуры слоя горячих газов подПОТОЛКОМ.3.3.7.	Номограмма 3.14 — доля выделяемого при пожаре тепла,
уносимая через вентиляционные отверстия. Эта номограмма с по¬
мощью двух опорных прямых и переносной линии связывает
' ледующие четыре величины, показанные на шкалах: толщину
|моя горячих газов с1ь, расстояние от расчетного точечного ис-
1 очника до перекрытия (г^+Лс), долю тепла, уносимую через
вентиляционные отверстия, С)г,/С)1 и квадратный корень из гео¬
метрической свободной площади вентиляционных отверстий А[!\
(Коэффициент расхода принят равным 0,6. В случаях, отличных
ит рассматриваемого, для ограничения возможного проникания
| оздуха эют коэффициент следует скорректировать.)Номограмма 3.14 применяется для расчетов при малом по-
.каре и позволяет оценить степень эффективности предусмотрен¬
ных проектом вентиляционных отверстий в отношении выпуска
гепла, выделяющегося при возможном пожаре.На этой номограмме не указаны единицы измерения. Отно-55
верстия*4’ ^°ЛЯ вь,делившсгося ПРИ пожаре тепла, уносимая через вентиляционные о/ — переносная линияшение	безразмерно, а для остальных шкал может бытзприменена любая система единиц. Область применения помо
граммы может быть расширена при умножении всех длин т
шкалах на один и тот же коэффициент.3.4.	ДРУГИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ
НА УДАЛЕНИЕ ДЫМА3.4.1.	Температура слоя горячих газов. Определение темпера
туры слоя горячих газов имеет важное значение, так как она мо¬
жет оказывать существенное влияние на некоторые материалы
применяемые в конструкциях потолка, например на незащищен
ную сталь или сгораемые материалы.Пока пожар мал и нижняя поверхность слоя горячих газоь
находится значительно выше языков пламени, температура ело
газов будет зависеть от количества теплоты, выделяемой прг
пожаре, и расстояния от нижней поверхности слоя до точечного
источника пожара. Температура слоя (до 300°С) может быт
рассчитана с помощью номограммы 3.4, а в некоторых случаях-=ч
по данным табл. 3.3.Значения температуры, приведенные в табл. 3.3 (и рассчитан
ные по номограмме 3.4), позволяют оценить объем холодного воз
духа, поступающего внутрь облака дыма. Когда теплота, вы
деляемая при пожаре, имеет значительную долю излучения (ха
рактерную для более сильного пожара), а потолок изготовлен56ТАБЛИЦА 3.3. ТЕМПЕРАТУРА СЛОЯ ГОРЯЧИХ ГАЗОВн!пиная
..к выде-
14 едини-
площади
•А.*раРазме¬
ры по¬
жара,мВысота
свободно¬
го от ды¬
ма слоя,мТемпература
слоя горячих
газов (сверх
окружающей),
°СКонвективная
геплота, выде¬
ляемая едини¬
цей площади
пожараРазме¬
ры по¬
жара,
мВысота
свободно¬
го от ды¬
ма слоя, мТемпература
слоя горячих
газов (сверх
окружающей),
“С;т/м23X31082200 кВт/м23X310■13ЬТЕ/7,143[ 17;5 БТЕ/729-с)15227/футг-с)15494>3004652x210523907962X210<105.16071542325323>3004461X110103657351X15<1056841541043383173мтериалов, являющихся хорошими теплоизоляторамн, темпера-
I \ ра на поверхности потолка может быть выше приведенной.3.4.2.	Поступление холодного воздуха. Вентиляция будет эф¬
фективно работать только в том случае, если холодный воздух
« может поступать внутрь здания, заменяя горячие газы, выбра¬
сываемые наружу через вентиляционные отверстия в крыше. Сле-
кшателыю, должно быть обеспечено поступление соответствую¬
щего количества холодного воздуха. Если полная площадь отвер¬
гни!, через которые поступает холодный воздух, недостаточна,I(> вентиляционные отверстия в крыше будут использоваться
не на полную мощность. На рис. 3.15 показано, как площадь при¬
точных отверстий холодного воздуха влияет на эффективность
удаления дыма. Для достижения степени удаления дыма
мо менее 90% расчетных значений необходимо, чтобы отношение
площади приточных отверстий к площади вентиляционных отвер¬
гши составляло более 2 при холодном слое газов под потолком,
(.5 при температуре слоя газов, на 250°С превышающей окружаю¬
щую, и было равно 1 при температуре слоя газов, на 800°С пре-
иышакмцей окружающую.Соответствующую температуру слоя горячих газов принимают,
исходя из размеров пожара, габаритов здания и требуемого уров¬
ня дыма, после чего рассчитывают площадь отверстий для при-
пжа воздуха. В идеальном случае приток воздуха должен осу¬
ществляться на уровне основания, чтобы отверстия находились
|.лк можно ниже границы слоя горячих газов. Это необходимо,
чтобы предотвратить циркуляцию холодного воздуха внутри зда¬
ния, захватывающую дым из облака, в результате чего возникают
скопления дыма на уровне основания.Желательно равномерно распределить приточные отверстия по
периметру здания. В начальной стадии пожара, когда открыты
юлько одно или два вентиляционных отверстия в крыше, может57
0,5С,Ь0,30,20,1Огг ——	Л'К/л///и/1Ч}и,п&1__гл
< °Рис. 3.15. Влияние притока холодного
воздуха на эффективность дымоудаления/—3 — температура слоя горячих газов
(сверх окружающей) соответственно 0,250
и 80О°С; Ас, — геометрическая площадь
вентиляционных отверстии; Ла — фактиче¬
ская площадь вентиляционных отверстий;
А/ — площадь приточных отверстиибыть достаточен естественн
приток воздуха через двери
окна, однако при дальнейш
развитии пожара внутрь здаию
требуется подать большее коли]
чество воздуха. При необходим
сти регулирование количеств;
воздуха может быть осуществлю
но с помощью автоматичесю
или ручной системы управлений
приточными отверстиями.3.4.3.	Размеры вентиляцио!
ных отверстий в крыше. НесмотрЗ
на то что во всех проектах содер
жатся указания по распределе
нию площади , вентиляционны:
отверстий в крыше при некоторы:
заданных условиях, необходим)
учитывать, что проектные расче
ты относятся к полной площаду
отверстий, и в общем случа1
эффективность вентилирования при наличии нескольких неболь
ших вентиляционных отверстий выше (рис. 3.16,6), чем при ис
пользовании одного большого отверстия такой же площад?
(рис. 3.16,а).Это можно объяснить несколькими причинами:а)	если вентиляционное отверстие настолько велико, что ег-
габариты соразмеримы с толщиной слоя дыма, то при течени|
газов наружу происходит разрушение нижней части слоя дыма
воздух попадает в восходящий поток и эффективность удаление
дыма снижается;б)	вентиляционные отверстия, находящиеся непосредственн1
над огнем, более эффективны, чем такие же отверстия, располо<
жеиные в стороне от огня. Газы нагреваются сильнее, скорость их
истечения возрастает, и пропускная способность вентиляционных
отверстий увеличивается. Поскольку точное место возникновения
пожара неизвестно, рекомендуется равномерно распределить вен;
тиляционные отверстия над всей площадью, где возможен пожар’
в результате чего одно или два отверстия всегда окажутся прям^
кал огнем и при пожарах могут быть быстро открыты, что спад
собствует эффективному удалению дыма на ранней стадии пожара-в)	если пожар достиг стадии, когда пламя выходит из венти:
ляционных отверстий, то высота пламени в малом вентиляционно?
отверстии будет меньше, чем в большом, и, следовательно, пр»]
использовании малых вентиляционных отверстий снижается опа<
ность воспламенения кровельного ковра или соседних зданий.3.4.4.	Ограничение бокового распространения огня путем рж
членения пространства под потолком или крышей. Обычно пр'
проектировании вентиляционной системы в крыше здания пред-581*«с. 3.16. Влияние размеров и расположения вентиляционных отверстий на эффективность
дм моуда я е иияI — одно большое вентиляционное отверстие; 2 — свежнй воздух, поступающий б восходящий
п.»юк дыма, снижает объем удаляемого дыма; 3 - несколько небольших вентиляционных
<> г персти й более эффективныполагается устройство «резервуаров дыма» под потолком или
крышей. В небольших зданиях применение такой конструкции не
обязательно, а в крупных требуется ограничивать боковое рас¬
пространение горячих газов под потолком. Необходимость устрой-
1-1 ва «резервуаров дыма» вызвана двумя основными причинами:а)	при повышении температуры горячих газов стремятся огра¬
ничить площадь их распространения в стороны, что может послу¬
жить причиной повреждений или даже воспламенения горючих
'.чементов облицовки потолка или коммуникаций;б)	если температура газов не очень высока, то при движении
наружу облако дыма становится относительно холоднее и тоньше
(из-за смешивания с холодным воздухом). В результате некото-59
рые вентиляционные отверстия в крыше перестают действовать
поскольку они наиболее эффективны при высокой температур!
газов и значительной толщине слоя дыма под отверстием, чт»"
создает необходимую разность давлений для выброса горячих
газов через вентиляционные отверстия.Размеры отдельных участков под потолком, служащих «ре-1
зервуарами дыма», зависят от размеров пожара, толщины сло^
горячих газов и высоты здания.При рассмотрении конкретного здания два последних пара
метра можно считать известными, и неизвестным оказывается толь
ко один параметр — размеры пожара. Однако при разработке
проектов, связанных с устройством вентиляционных отверстий ^
крыше, можно задать вероятный размер пожара и, следовательно;
по уже известным критериям подобрать соответствующие размерь
«резервуара дыма».Применение номограмм, приведенных в этой главе, позволяем
рассчитать максимальные размеры пожара, при котором горячие
газы могут быть ограничены «резервуаром дыма» заданных раз
меров (табл. 3.4). При отсутствии достаточного количества про
ектных данных для расчета размеров «резервуара дыма» реко
мендуется применять «резервуары» размером не более 60X60 м,Перегородки, идущие от крыши или потолка вниз и образую-!
щие стенки «резервуаров дыма», должны быть негорючими и га
зонепроницаемыми. Желательно, чтобы они служили огнестойким
элементом конструкции крыши. Небольшая утечка или пропуск
газов через перегородку (например, в местах пропуска труб ил
других коммуникаций) не оказывают существенного влияния, есл
число таких точек невелико.Высота перегородок всегда должна обеспечивать достаточную
глубину «резервуара дыма», что повышает эффективность венти-^
ляционных отверстий и позволяет ограничить распространение
дыма при большом пожаре. При этом также обеспечивается мак-!
сималыю возможная задержка дыма до проникания в соседние^
помещения. Высокие стенки «резервуара дыма» способствуют не^
посредственному выбросу дыма наружу из опасной зоны и тем!
самым снижают степень повреждений, вызванных дымом. Пло
щадь здания, которую необходимо защитить от воздействия дыма;
должна быть ограничена «резервуарами дыма» со стенками по¬
вышенной плотности.3.4.5.	Воздействие неблагоприятных ветровых условий. Пр^
выборе положения вентиляционных отверстий в крыше и приточ|
ных отверстий для холодного воздуха необходимо учитывать воз^
действие внешних ветровых условий. Давление, возникающее по,
действием ветра, может превысить давление горячих газов, стр'
мкщихся вместе с дымом выйти наружу через вентиляинонны
отверстия в крыше, в результате чего холодный воздух будет по'
ступать внутрь здания на уровне крыши и препятствовать выход'
дыма. Дым будет опускаться вниз, образуя сгустки в нижней част;
помещения.<	Э<	ъ<33 со
^ «
о <
< *
о >>
3 Ыг ^
^ 2
— д.
„в
«а й
я 5I *<	из
^ XЗа<	>»
а о<СОIсм4,01*г-.со1106*36я л
5? л
~ 2*йеч*ООч*12,7165*СП10,6*осо44*<мС5
и Си
О вп«В рз
~ р.оX «к «
Г* л
к *-СО3,2СОиОсо6,6*СП)СМиОо к
ь- пга
§2
к О
о чг; Й
гаГО1N-е4СО1сп6,4!*смгг2.°г~ О)~ к
- ч
^ м
лл ниС-1дыма, м0-116,5СП)-66*1^г-4,2*сог-9,6* вс.*е* Лга о.
и о
и ь-ос; «0?очиоа-ЮсоСОоСОоС-15,2 1СОсм*СОгГсм5,9о -оС.*=1о гач
га с
с.10 коСО1-е*смсоо19,53,21см7,2г:
О И
С о
с.<у1°<Г) о&е-1СМООо0,5СОСО3,9см*-а*г-8,74,8"о11
«а “а 83НГ3*-2,50,6СОоо1 2,6со1235,82,9со1см0,41Г—СОIСОО3,61-0о»0,50,316,5О372,4-СО0,3СМОЮСОг-о-СО1-0я2о 2соСОСГ>СОсоспСОсоСП-о ЙИ ото ^
К V*5е ОБ,л 5 цл2о ^
еч ^Хо
о о
см33о ЪХоо со
-е4 —160X60 м,
3600 м26061Для пожара размером более 40X40 м теоретические расчеты дают лишь приближенные результаты
Ветровое давление на вентиляционные отверстия зависит о
способа их открывания, конфигурации крыши и положения ниж,
них приточных отверстий. При плоской кровле, когда истечений
газов через вентиляционное отверстие происходит вертикально
ьверх (или близко к вертикали), ветровые потоки вокруг крыш-’
обычно создают разрежение, которое повышает эффективность
действия вентиляционных отверстий. Однако на крутых крыша'1
(при уклоне больше 40°) давление ветра на наветренный откосу
■будет препятствовать выходу горячих газов через вентиляционные'
отверстия, если плоскость вытяжного отверстия параллельна по¬
верхности крыши. В больших зданиях, имеющих северную орпен-1
тацшо, следует по возможности избегать размещения вентиляци-'
онных отверстий на внешней стороне откоса, чтобы не подвергать;
их сильному ветровому воздействию. Если нельзя избежать не-'
благоприятного расположения отверстий, то необходимо применят',
такую их конструкцию, при которой ветровая нагрузка будет все-;
гда создавать эффект разрежения.	?Задувание ветра внутрь здания через приточные отверстия;
нижнего уровня приводит к повышению давления, что способст-.
вует выбросу горячих газов наружу через вентиляционное отвер¬
стие в крыше. У приточных отверстий, находящихся на подвет¬
ренной стороне, создается разрежение, в результате чего сни¬
жается эффективность работы вентиляционных отверстий в кры¬
ше. Поэтому приточные отверстия на нижнем уровне должны быть:
распределены по контуру здания и находиться под контролем ‘
•ответственных, которые следят за тем, чтобы были открыты от¬
верстия только с наветренной стороны.3.4.6.	Выбор способа вентилирования. Вентилирование здания
во время пожара может осуществляться несколькими способами:,
•пожарные могут взломать крышу; можно применить автомати¬
ческое устройство, обеспечивающее полное открывание вентиля¬
ционных отверстий в крыше или оплавление предохранителей в
отверстиях; может произойти размягчение и выпадение пластмас¬
совых деталей, установленных в конструкции крыши. Выбор спо-;
соба вентилирования зависит от индивидуальных условий, ха¬
рактерных для каждого здания. Однако для любого здания венти-,
ляция будет наиболее эффективной, если она действует уже в на-?
чалыюй стадии пожара, поэтому обычно предпочитают исполь¬
зовать автоматический способ открывания вентиляционных отвер¬
стии.Вентилирование в начальной стадии пожара имеет ряд важ--
ных особенностей;	*а)	легче предотвратить образование густого дыма, чем уда¬
лить разреженный дым, заполнивший все здание. Это происходит;
из-за того, что на последних стадиях пожара движение дыма ста-»
новится замедленным, а в некоторых точках прекращается вообще,'1
и открывание вентиляционных отверстий на этой стадии менее
эффективно, чем в начале пожара, когда имеется установившийс
поток дыма и горячих газов снизу вверх;62б)	если пожар в невентилируемом здании достиг больших раз¬
меров или протекает длительное время, то может наступить ча¬
стичное затухание огня, в результате чего несгоревшие огнеопас¬
ные газы скапливаются под потолком и в «резервуаре дыма».
11ри включении вентиляции возникает опасность воспламенения.их газов. Вентилирование в начальной стадии пожара предот¬
вращает скопление таких огнеопасных продуктов неполного сго¬
рания;в)	если ущерб от пожара хотят ограничить одной частью кры-
иш, то вентиляционные отверстия в этой части должны быть от¬
крыты до тех пор, пока она не заполнится дымом и дым и горячие
| азы не начнут проникать в соседние «резервуары дыма»;г)	при раннем начале вентилирования легче обнаружить по¬
жар в пустом здании, а распространение огня сводится к мини¬
муму, так как из здания удаляются нагретые продукты горения.Когда рассчитывают на полное открывание вентиляционных
отверстий в крыше, то пытаются учесть точки с сильным задым¬
лением на нижнем уровне здания или исходят из возможности
выхода из строя дистанционного управления при пожаре, прежде
чем вентиляционные отверстия будут открыты.3.4.7.	Вентиляционные отверстия в крыше и спринклерные си¬
стемы. Устройство вентиляционных отверстий в крыше не долж¬
но противопоставляться спринклерным системам. Вентиляционные
отверстия в крыше относятся к системе удаления дыма, а сприн¬
клеры предназначены для тушения пожара. Поэтому следует при¬
менять обе системы одновременно — и вентиляционные отверстия,
п спринклеры. При тушении пожара спринклерной системой вы¬
деляется большое количество дыма, и вентиляционные отверстия
!! крыше способствуют удалению этого нагретого дыма из здания.
С другой стороны, спринклерная система будет полностью отве¬
чать своему назначению, если станет неотъемлемой частью сис¬
темы удаления дыма, ограничивая распространение огня.Огонь, бушующий под потолком, становится значительно спо¬
койнее после срабатывания спринклерных установок. Это может
быть результатом работы спринклерных головок, удаленных от
площади пола, охваченной огнем, однако применение потолочных
перегородок и вентиляционных отверстий ограничивает боковое
распространение огня и дыма и предотвращает излишнее вклю¬
чение удаленных спринклерных головок.Применение потолочных перегородок создает предпосылки для
быстрого включения соответствующих спринклерных головок, но
при открывании вентиляционных отверстий в крыше температура
газов под потолком снижается и, следовательно, включение сприн¬
клерных головок задерживается. Поэтому, когда в здании одно¬
временно применяются спринклеры и автоматические вентиляци¬
онные отверстия в крыше, головки спринклеров всегда проекти¬
руют таким образом, чтобы они срабатывали прежде, чем откро¬
ются вентиляционные отверстия в крыше. В то же время должно
быть предотвращено попадание пены, выделяемой спринклерами,63
на плавкие предохранители системы управления вентиляционными ■
отверстиями в крыше. Если необходимо, эти плавкие элементы*
защищают от попадания водяных брызг путем соответст- Я
вующего расположения перегородок.	1СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ	I1.	ТНотав, Р. Н., ШпЫеу, Р. I... ТНеоЬаЫ, С. Я. апй Зйптв, Б. Ь. (1963) : 1
1п\'С5И«аиоп8 т{о 1Ьс Нош оГ Ьо1 да5с8 ш гоо( \еп11п{т. рЦе КеаеагсЬ ТесЬтса1 |
Рарег N0. 7, Ьопйоп НМЗО.2.	ТНотав, Р. И. апЛ ШпЫеу, Р. /,. (1964).	о? гооГ уеп1т{г 5у$1етз 1
Гог 51п^1е з1огеу ЬшЫт^з. Иге КсвеагсН ТесНш'са1 Рарег N0. 10, Ьогккш НМЗО. Я3.	ШпЫеу, Р. I. сии1 ТНеоЬаШ, С. К. (1966). Р. V. С. гоо! П^Мб Гог усп1п1(т 1
Йгс5 ш вт^1е зюгсу Ъшк1т|У5 Пге КевеагсЬ ТесЬтса1 Рарег N0. 14, Ьопйоп Я
НМЗО.	14.	Уоко1. 5. (1960). А к1ис)у он Ию ргелепИоп оГ Рге 5]»геа<г1 саивей Ьу ЬоЬ |
ир\\'агс) сиггспС. Саранске ММзГгу о( СопзкгнсГюп Вш1(Пп;т НезеагсЬ 1п51Ни1е 1
Керог{ N0. 34, Токуо.	а4.	ПРОТИВОДЫМНАЯ ЗАЩИТА ПУТЕЙ ЭВАКУАЦИИ	^БЕЗ ПОЛНОЙ КОНСТРУКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ
(ЗАКРЫТЫЕ МАГАЗИНЫ)Традиционно при проектировании зданий с учетом безопас- 3
ности находящихся в них людей исходят из следующих общих <<
требований:	;помещение, где может возникнуть пожар, должно быть не- |
большим, замкнутым, и его ограждающие конструкции должны |
иметь заданную огнестойкость;	]расстояние, на которое перемещаются люди по горящему этажу, 1
чтобы достичь «безопасной точки», ке должно превышать уста- 1
новленного значения;-	э«безопасная точка», т. е. дверь, ведущая к защищенному пу- |
ти эвакуации, должна быть достаточно широка, чтобы пропустить ?
ожидаемое на данном этаже число людей в заданный интервал »
времени;защищенный путь должен иметь ограждающие конструкциис
с огнестойкостью, предусмотренной соответствующими стандар-;
тами; необходимо, чтобы он был полностью замкнут, связан со
всей площадью этажа и обеспечивал эвакуацию людей без вся-;
кого рнска непосредственно на уровень нижнего этажа и на от-;
крытый воздух.Разнообразие типов зданий и способов их возведения привело
в последние годы к необходимости полного переосмысления тра¬
диционных планировочных концепции, классическим примером
которых являются закрытые торговые центры. Большое число,
людей, выбирающих покупки, не имеют точного представления;
о размерах магазина, в котором они находятся, что в полной ме¬
ре относится также к конторским зданиям, театрам, ресторанам
и т. д. Применение строительных норм и правил пожарной без¬
опасности является необходимым условием возможности тради¬
ционной планировки путей эвакуации в отдельных зданиях или64комплексе зданий, где сгруппировано вместе несколько построек
различного назначения.Если при возникновении пожара только в одном из зданий,
и ходящих в состав комплекса, большое количество дыма и горячих
| азов может быстро распространиться из этого здания в другие
'к:сти комплекса, то такая возможность должна учитываться при
проектировании системы противодымной защиты этих зданий для
шраптии быстрого удаления проникшего дыма в атмосферу и ог¬
раничения распространения дыма уровнем, значительно превышаю-
■ним рост человека, чтобы коридор хорошо просматривался и на
его площади не возникало препятствий для эвакуации людей.Трудно представить себе границы распространения дыма и ви¬
лы ущерба, которые могут иметь место даже при относительно не¬
большом пожаре; пожар в торговом центре Вальфрана и Манде-
ра в Вулвергемптоне (1970) дает ясное представление об этой
проблеме.4.1.	ПОЖАР В ТОРГОВОМ ЦЕНТРЕ ВАЛЬФРАНА И МАНДЕРА4.Ы Здания. Торговый центр Вальфрана и Мандера занимает
площадь более 14 га и состоит из ряда компактных зданий, в ко¬
торых размещено около 220 арендуемых торговых точек различно¬
ного размера. Здания были спроектированы и построены до ут¬
верждения строительных норм. Два центра в комплексе связаны
закрытым пешеходным переходом, ведущим от входа ко всем тор¬
говым точкам (рис. 4.1). С каждой из улиц, примыкающих к тор¬
говому центру на различных уровнях, можно попасть внутрь тор¬
гового зала; к торговому центру примыкают 10-этажная башня
конторского здания и два многоэтажных гаража. В обширном под¬
вальном этаже размещены технические и разгрузочные площади
всех торговых точек.4.1.2.	Возникновение пожара. Пожар начался в магазине ков¬
ров Вальфран-центра (см. 1 на рис. 4.1) в интервале между 18 ч
45 мин, когда пожар еще не был обнаружен, и 5 ч 40 мин, когда
запах горения стал ощущаться на расстоянии 220 м. Человек, об¬
наруживший запах, решил, что в магазине сжигают мусор, и ни¬
чего’ не предпринял. Известно также, что человек, доставивший
хлеб в магазин в 5 ч 15 мин, войдя в две наружные двери, не за¬
метил ничего необычного, за исключением того, что в витрине не
было света. Возможно, что к этому моменту дым и несгоревшие
газы уже проникли через вентиляционные отверстия над витри¬
ной магазина ковров и заполнили длинную полость над подвес¬
ным декоративным потолком аркады вне магазина.Прохожий увидел дым рядом с большим складом в Мандер-
нентре на расстоянии 122 м от места горения и в 6 ч 08 мин выз¬
вал пожарную команду, оставаясь на месте происшествия. Окон¬
ные стекла магазина ковров треснули, и огонь с большой силой
яырвался наружу в аркаду, а затем вместе с горячими газами
быстро распространился вниз в закрытый переход, ведущий отНО,5) Зак. 5465
Рис. 4.1. План торгового центра Вальфрана и Мандера/ ~ помещения, поврежденные огнем; II — помещения, получившие повреждения под дей¬
ствием высокой температуры; ///—помещения, поврежденные под действием дыма; IV —
помещения, поврежденные водой; 1—17 — помещения, поврежденные в результате пожара»
и пожаротушения	<Вальфран-центра к Мандер-центру. В 6 ч 12 мин сработали вей
спринклерные головки снаружи и три внутри большого склада, на-;
ходящегося на расстоянии 115 м от огня. Нагретый воздух начал:
выходить наружу в сквер у Мандер-центра (сверху слева на рис.
4.1). Спринклерная система склада была непосредственно связана'
линией ОРО с контрольным пунктом пожарной команды. В 6 ч-
15 мин включилась светочувствительная охранная сигнализация в]66	ч.	1других магазинах на расстоянии более 110 м от огня после про¬
никания дыма в эти магазины. Однако в это время пожарная ко¬
манда Вулвергемптона была занята на другом пожаре. Когда по-
,карные прибыли иа место, положение было серьезным, так как
огонь уже проник в закрытые помещения и пожар начался в де¬
сяти магазинах. Свежий ветер способствовал распространению
огня.4.1.3.	Развитие пожара. При дальнейшем развитии пожара
наблюдалось быстрое распространение тепла вдоль рассматривае¬
мого участка торгового зала, а огонь перемещался по спирали, по
пути причиняя различный ущерб. Возгораемые элементы потолка
также способствовали распространению огня, а плотный дым и
недостаточная вентиляция помещений поставили пожарных в
трудное положение. Пешеходный переход шириной 8,5 м, начинаю¬
щийся у склада ковров, после поворота в арку под углом 90° сужи¬
вается до 3,6 м. При распространении огня вдоль помещения каж¬
дая сторона магазина подвергается его воздействию, и, хотя с уве¬
личением расстояния причиненный огнем ущерб уменьшается, все
же пожар оказался достаточно интенсивным, чтобы, как уже упо¬
миналось, включились в работу спринклерные головки на расстоя¬
нии 115 м.4.1.4.	Ущерб от пожара. При пожаре на складе ковров были
повреждены товары и оборудование и появились заметные трещи¬
ны на поверхности бетонных плит потолка и на колоннах. Подваль¬
ный этаж незначительно-пострадал от воды. Четыре помещения по
соседству со складом ковров (винно-водочная лавка, магазин дие-.
тнческих продуктов, мясная лавка и магазин рекламной продукции
фирм, книг и кустарных изделий) понесли при пожаре относитель¬
но небольшой ущерб: от воздействия высокой температуры, дыма
н воды пострадали фасад магазина, ручки оконных рам, отделка
и мебель. Эти же факторы вызвали незначительные повреждения
в подвальном и цокольном этажах.Стеклянные витрины четырех больших магазинов в Вальфран-
центре были повреждены под действием огня и высокой темпе¬
ратуры, а мебель — из-за воздействия дыма. (Аналогичный ущерб,
но не столь значительный был причинен в Мандер-центре с другой
стороны крытого перехода, где четыре больших магазина постра¬
дали от дыма. Запасы товаров, находящиеся в торговых секциях,
получили незначительные повреждения от дыма и воды спринклер¬
ной системы. Часть бетонных потолков в крытом переходе растрес¬
калась, а декоративные балки коммуникационных линий в покры¬
тиях магазинов обоих центров получили повреждения на расстоя¬
нии 116 м, однако в Мандер-центре повреждения оказались менее
значительными |[22].4.2.	ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПУТЕЙ ЭВАКУАЦИИПри проектировании путей эвакуации из здания необходимо
предусмотреть, чтобы люди имели возможность выйти наружу,
пройдя охваченное огнем помещение, через огнестойкую дверь, в^В
дущую к защищенному пути эвакуации (защищенным считаете»
переход, у которого стены, пол и потолок выполнены из огнестойВ
ких конструкций). Люди, находящиеся внутри перехода, дол ж не»
быть защищены от пожара в течение установленного времешЯ^
Однако в зданиях некоторых типов, в частности в крупных закрыв
тых торговых комплексах, гдавные пути эвакуации, по функциоЯ
нальным соображениям, не могут иметь огнестойких ограждаю*
щнх конструкций. Например, магазины могут примыкать к пешеВ
ходным переходам с двух сторон, а их фасады могут не иметь ос-»
текленных окон — в некоторых случаях полностью открытый фа-Я
сад предпочтительнее по коммерческим соображениям.	г;Тем не менее пешеходные переходы являются главными путямиЯ
эвакуации из торгового центра, где при пожаре подвергается рис-в
ку множество людей. Поэтому пути эвакуации должны вссгдаЯ
обеспечивать пропуск большого числа людей в установленное®
время. Эффективная защита от проникания дыма на пути эва-Н
куации является \важнейшим требованием при проектировании Щ
зданий такого типа.	VДо недавнего времени почти не было информации о проектиро- Ц
ванин систем противодымной защиты в зданиях рассматриваемого Я
типа, но теперь такая информация стала появляться. Различные Д
аспекты этой проблемы пока исследованы слабо, и накопленный л
опыт обычно аккумулируется в проектах новых торговых центров. |
При этом применяются общие принципы удаления дыма, описан- л
ные в гл. 3.	яВ Руководстве по пожарной безопасности [1], подготовленном }
Министерством внутренних дел, рекомендуется в целях пожарной -
безопасности снизить плотность застройки городских центров. В
нем приведены также требования к противодымной защите оди- ;
ночных эвакуационных путей на этажах. Информация, приведен¬
ная в этом Руководстве, основана на данных Пожарной исследова¬
тельской станции Института исследования зданий в Борехемвуде
(Англия) и материалах, опубликованных в работах [2—-11]. Это
ценные материалы, но следует принять во внимание и дополни¬
тельную информацию, приведенную в списке литературы.Имеются два различных пути решения проблемы противодым- ]
ной защиты зданий рассматриваемого типа:а)	система противодымной защиты охватывает всю площадь ;
магазина; проектирование такой системы обеспечивает защиту ог ;
попадания дыма внутрь пешеходного перехода и фактически явля¬
ется идеальным решением проблемы;	,б)	система противодымной защиты при пожаре в магазине не 1
предохраняет пешеходный переход от попадания дыма, а лишь
препятствует его распространению вдоль перехода и удерживает
слой дыма на такой высоте над полом, что люди могут беспрепят- ■
ственно двигаться под ним.	'■Не всегда можно ограничиться одним из этих двух способов,
иногда приходится применять их комбинацию, однако в любом ,случае необходимо выполнять правила проектирования, описан¬
ные ниже.4.2.1.	Плавучесть дыма и застойные зоны. Основная идея
системы противодымной защиты, рассмотренная в этой главе, сос-
юнт в том, что при пожаре в магазине дым нагревается настолько,
что его плавучесть становится достаточной для образования устой¬
чивого слоя под потолком без смешивания с чистым воздухом, на¬
ходящимся ниже. В то же время с помощью механической венти¬
ляции или вытяжных люков дым будет удаляться из этого слоя.
Следует по возможности предотвращать образование застойны*
зон в слое дыма или в воздушном слое, прилегающем к нему.
Застойные зоны могут возникнуть при неправильной компоновке
системы вентиляции или вытяжки, а также в тех случаях, когда
пути движения дыма имеют тупики.Нижняя поверхность застойного слоя дыма быстро охлаждает¬
ся, поэтому дым легко смешивается с воздухом, прилегающим
снизу. Если в воздухе иод слоем дыма имеются застойные зоны, то
дым стремится заполнить эти зоны и образуется туман достаточ¬
ной плотности, что значительно снижает видимость. Это явление
обусловлено множеством факторов, в частности тем, что застойный
воздух на границе с дымом быстро нагревается и смешивается с
дымом (если дым также находился в застойной зоне, то смешива¬
ние происходит очень медленно) или дым может опускаться у стен,
охлаждаясь от соприкосновения с ними [9].Поэтому при проектировании необходимо предусмотреть рав¬
номерное распределение вентиляционных или вытяжных устройств
в слое или в «резервуаре дыма», а также соответствующую сис¬
тему подачи воздуха на нижнем уровне, чтобы поступающий
воздух был более чистым, чем воздух внутри здания.Если практически такие требования выполнить не удается, то
можно попытаться применить дополнительную вытяжку или по¬
дать воздух в тупиковую зону. Для этих целей можно использовать
обычную вентиляционную систему.4.2.2.	Действие спринклерной системы на слой дыма. Как по¬
казано в гл. 1, количество дыма, выделяющееся при пожаре, очень
велико, и при проектировании системы противодымной защиты не¬
обходимо оценить предполагаемые размеры возможного пожара в
соответствии с указаниями гл. 2. В рассматриваемых здесь зда¬
ниях пути эвакуации должны оставаться пригодными к эксплуата¬
ции в течение длительного периода, следовательно, размеры по¬
жара должны быть ограничены даже при выходе из строя части
оборудования системы противодымной защиты при усилении огня.
Поэтому необходимо размещать спринклерное оборудование на
всех площадях здания, где может возникнуть пожар. Это требова¬
ние относится и к переходам, если на каком-либо этапе деятельнос¬
ти торгового центра в них легко может вспыхнуть огонь.Поскольку спринклерная система оказывает существенное влия¬
ние на ограничение размеров возможного пожара, необходимо рас-3 Зак. 54
смоцх-ть механизм взаимодействия между слоем дыма и спринк- Я]
лсрамн при их работе.Спркнклерная система может воздействовать на дым двумя ■
способами:	:разбрызгиванием воды внутри слоя дыма, в результате чего •
дым опускается вниз к полу;охлаждением дыма, в результате чего снижается его плаву- ;
честь и дым медленнее удаляется через вентиляционные отвер-
стия в крыше.Взаимодействию спринклериой системы с дымом посвящено 1
много исследований. В работе [12]описана серия испытаний, про- ■
веденных Пожарной инспекцией Лос-Анджелеса, в результате ко- ■
торых установлено, что спринклеры, взаимодействуя с горючим ма- '
териалом, способствуют снижению количества выделяемого дыма.В противоположность этому результаты других экспериментов ;
[13] показали, что работа спринклерного оборудования приводит
к образованию сгустков дыма на нижнем уровне. В работе, опуб¬
ликованной Пожарной исследовательской станцией Борехемвуда
(см. гл. 3), указано, что в некоторых случаях дым под действием
спринклеров вначале опускается на нижний уровень, а затем сно- ;
ва втягивается в зону огня вместе с поступающим воздухом. Таким \
образом, при работе спринклеров не возникает проблемы удаления
дыма, за исключением зоны, находящейся в непосредственной бли- ■
зости от огня.Поскольку для удаления дыма важно ограничить его положе- \
ние слоем, находящимся на заданном стабильном уровне, Буллен ;
[141 обобщил имевшиеся данные о работе спринклеров. В этой И
работе отмечено, что при толстом слое дыма (т. е. при толщине |
слоя I м и более), нагретом в достаточной степени, плавучесть ды¬
ма может не измениться после включения спринклерной системы. >
Поскольку при работе спринклерного оборудования снижается тем- ’
пература продуктов, выделяемых при пожаре, и слой дыма в мага- ]
зине и пешеходных переходах становится холоднее и опускается
вниз, за это время необходимо успеть эвакуировать всех людей. !
Однако у пожарной команды могут все же возникнуть трудности
при борьбе с огнем.Недавно сделанные (и еще не опубликованные) расчеты охлаж- ■
дения слоя дыма, удаляющегося от пожара мощностью 5 МВт (т. е. ;
пожара обычных размеров, при котором применяется спринклер-
ное оборудование), показали быстрое снижение температуры и поз¬
волили сделать вывод, что при обычных условиях горения в боль¬
шом магазине или складе дым и газы, попадающие в переходы, ;
имеют слишком низкую температуру для эффективной работы
спринклеров. Однако в маленьких магазинах такой же пожар ■
(5 МВт) потребует установки нескольких спринклерных головок а
в пешеходных переходах. По сообщению Моргана [15], при непре- Я
рывной работе спринклеров может возникнуть ослабление эф- ■
фекта естественной вытяжки дыма из «резервуаров». Это проис- ж
ходит из-за того, что при работе спринклеров дым в «резервуаре» *70охлаждается, снижается его плавучесть, что отрицательно сказы¬
вается на эффективности естественной вентиляции. Морган сделал
вывод, что площадь вентиляционных отверстий в «резервуаре ды¬
ма», охлажденном при работе спринклерного оборудования, долж¬
на быть увеличина на 27 %, чтобы удержать дым на заданном
уровне.На основе одного примера трудно сделать окончательные выво¬
ды, но качественная сторона картины, описанной выше, не вызы¬
вает сомнений; поэтому можно предположить, что в «резервуарах
дыма», оборудованных спринклерами и рассчитанных на удаление
дыма за счет естественной вентиляции, следует увеличить полную
площадь вентиляционных отверстий на 20—25 %. Если удаление
дыма осуществляется с помощью принудительной вытяжной сис¬
темы, то пет необходимости увеличивать площадь вентиляционных
отверстий, поскольку охлаждение дыма перед поступлением в вы¬
тяжную систему только способствует эффективности вытяжки.4.3.	ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ФАСАДОВ МАГАЗИНОВ
И ЗАКРЫТЫХ ПЕШЕХОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ4.3.1.	Ограничение распространения дыма в магазине (рис. 4.2).
Простейшим является случай, когда фасад магазина выполнен из
огнестойких конструкций и установлены самозакрывающиеся ог¬
нестойкие двери. Однако создать такие условия непросто. Даже
если предположить, что ограждающие конструкции не пропускают
дым, все же целесообразно рассмотреть способы ограничения рас¬
пространения дыма в магазине, удерживая его под потолком, что
обеспечивает безопасные условия эвакуации большого количества
людей, возможно, незнакомых с планом здания.В целях противодымной защиты всей площади магазина необ¬
ходимо ограничить распространение дыма в горизонтальном на¬
правлении и обеспечить свободное пространство между нижней
поверхностью слоя горячих газов и дыма и головами эвакуирую¬
щихся людей. Расстояние от пола до нижией границы слоя дыма
зависит от высоты магазина, но во всех случаях оно должно быть
не менее 2,5 м.В связи с этим необходимо установить различие между «ма¬
лым» и «большим» магазинами или складами. В последнем случае
не только возможно, но и желательно удержать дым в пределах
площади торгового зала магазина. При этом предполагают, что
если дым заполнит большой торговый зал прежде, чем попадет в пе¬
шеходный переход, то произойдет значительное понижение темпе¬
ратуры и дым станет слишком холодным, чтобы оставаться у венти¬
ляционных отверстий в переходе или у отверстий вытяжной сис¬
темы, в результате чего возникнет сильное задымление на уровне
пола. Следовательно, прн наличии развитой системы переходов в
магазине, площадь которого превышает 1000 м2, они должны
иметь собственную систему противодымной защиты. Такое тре-3* Зак. 5471
Рис. 4/2. Ограничение распространения дыма в магазине/ — ограничение распространения дыма с помощью «резервуара», образованного перегород- 1
ками и низкими бортами; 2 — вентиляционное или вытяжное отверстие нз каждого «резер- 1
вуара»; 3 — перегородка; '/—низкие бортики; 5 — спринклеры; 6—подача свежего воздуха; \
7 — подача свежего воздуха н пешеходный переход при развитой системе снабжениябованнс обеспечивает защиту людей в переходах и помогает I
эвакуировать людей, находящихся в магазине. В маленьком '
магазине, площадью менее 1000 м2, индивидуальная система '
противодымной защиты в переходах не может быть реа- ]
лизована из-за недостатка места для размещения необходимого \
вентиляционного оборудования.Установлены следующие требования к проектированию систе- ’ч
мы противодымной защиты на площади магазина:а)	спринклеры должны быть установлены в магазине так, что- в
бы обеспечить ограничение размеров возможного пожара до 3X3 м ;
(при этом периметр пожара равен 12 м и предполагаемое коли¬
чество тепла, выделяемое при горении, составляет 5 МВт. Такое
предположение обосновано для большинства торговых помещений :
магазина, однако оно нуждается в серьезном пересмотре, если ^
происходит концентрация горючих и легковоспламеняющихся ма-1
териалов);	|б)	пространство под потолком должно быть разделено на «ре-1
зервуары дыма» путем установки под потолком вертикальных пе- }
регородок. Эти перегородки должны иметь достаточную высоту, |
однако расстояние от нижнего края перегородки до пола не долж-1
но быть меньше 2,5 м. В некоторых случаях рекомендуют высоту !
перегородок принимать не менее 1 м. Максимальная площадь «ре-1
зервуара дыма» не должна превышать 1000 м2. Если площадь ма-|
газина находится в пределах указанного значения, то весь мага-й
зин может быть рассмотрен как один «резервуар дыма». Такое!
ограничение предельных размеров связано с ослаблением эффек-1
тивности вентиляционной системы при большом охлаждении слоя-!72дыма под потолком. Если предполагается применить механичес¬
кую систему вытяжки, то не обязательно строго выдерживать ука-
{анное ограничение размеров «резервуара дыма», однако н в этом
случае его площадь не должна превышать 1300 м2.Если в магазине имеется подвесной потолок, то пространство,
расположенное над ним, может быть включено в объем «резервуа¬
ра дыма», если площадь перфорации составляет по крайней мерс
40% площади подвесного потолка, а объем, занятый коммуника¬
циями, не превышает 50% объема пространства над подвесным
потолком. При этом перегородки, образующие стенки «резервуа¬
ра дыма», должны доходить до перекрытия. В том случае, когда
площадь перфорации превышает 40% площади подвесного потол¬
ка, а расстояние от перекрытия до подвесного потолка достаточ¬
но велико, нет необходимости в установке перегородки, так как
все пространство над подвесным потолком будет служить «резер¬
вуаром дыма».Когда торговый зал магазина примыкает к пешеходному пере¬
ходу, необходимо предотвратить возможность утечки дыма из «ре¬
зервуара» в месте примыкания и его попадания внутрь пешеход¬
ного перехода. Это означает, что бортовая доска должна иметь по
крайней мере такую же толщину, как другие перегородки, образую¬
щие «резервуар дыма». Желательно, чтобы высота этой бортовой
доски превышала высоту других стенок «резервуара», что при
утечке обеспечит распространение дыма в соседние «резервуары»,
а не в пешеходный переход.Как было указано в гл. 3, требования к перегородкам, образую¬
щим «резервуар дыма», состоят в том, что эти перегородки долж¬
ны быть несгораемыми, обладать достаточной газонепроницае¬
мостью и оставаться неповрежденными при прерывистом воздей¬
ствии пламени. Небольшая утечка дыма через стенки «резервуа¬
ра», например в местах расположения труб, не имеет существен¬
ного значения. Требования к бортовым доскам аналогичны требо¬
ваниям к перегородкам, однако утечка дыма через бортовые доски
должна быть полностью исключена;в)	«резервуары дыма» не смогут долго выполнять своих функ¬
ций, если не будет обеспечено механическое или естественное
удаление дыма в каждом из них. В одноэтажных зданиях целесооб¬
разно использовать вентиляционные отверстия в крыше. В много¬
этажных зданиях для обеспечения естественной вентиляции потре¬
буется устройство вертикальных каналов с каждого этажа, размеры
которых соответствуют размерам вентиляционных отверстий в
крыше1. Такое решение обычно неэкономично, поэтому следует
рассмотреть возможность устройства механической вытяжки. При
применении обоих способов — естественной вентиляции и механи¬1 Вертикальный канал действует как дымовая труба, и площадь его попе¬
речного сечения может быть меньше, чем площадь поверхности вентиляцион¬
ных отверстий. Количество газа, проходящее через канал, пропорционально его
площади, умноженной на квадратный корень из высоты.73
ческой вытяжки — размеры системы будут зависеть от заданных
условий проектирования, требуемого расстояния между нижним
краем стенки «резервуара дыма» и полом и в некоторой степени —
от глубины «резервуара дыма».Естественная вентиляция. В табл. 4.1 приведены данные, необ¬
ходимые для проектирования естественной вентиляции. Эти дан¬
ные относятся к вентиляции в магазинах, т. е. к удалению дыма
из помещения, охваченного пожаром. Для пешеходных переходов
принимают другие значения.Необходимо подчеркнуть, что площадь вентиляционных отвер¬
стий, найденная с помощью табл. 4.1, должна обеспечиваться в
каждом «резервуаре дыма», причем площадь вентиляционных от¬
верстий не зависит от площади «резервуара». Даже если площадь
«резервуара дыма» невелика, необходимо обеспечить полную пло¬
щадь вентиляционных отверстий, зависящую от глубины «резер¬
вуара».Площадь вентиляционных отверстий, приведенная в табл. 4.1,
рассчитана исходя из предположения, что .максимальная площадь
пожара равна 3X3 м (т. е. периметр пожара равен 12 м) и, сле¬
довательно, требуется установка спринклеров. В неглубоких резер¬
вуарах площадь вентиляционных отверстий, указанная в табл. 4.1,
может быть получена как сумма площадей нескольких маленьких
отверстий. Применение в неглубоком резервуаре больших вентиля¬
ционных отверстий менее эффективно [16], так как в этом случае
воздух поступает внутрь поднимающегося облака дыма в центре
отверстия и вместо дыма вентилируется смесь дыма И свежего
воздуха (рис. 4.3). Если вентиляционные отверстия имеют неболь¬
шую площадь, проникновение свежего воздуха снижается и в прин¬
ципе может быть исключено. Исходя из изложенного, в мелких
«резервуарах дыма» рекомендуется требуемую площадь вентили¬
рования обеспечивать, применяя несколько мелких отверстий
вместо одного большого.ТАБЛИЦА 4.1. ТРЕБУЕМАЯ ПЛОЩАДЬ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ОТВЕРСТИЙ
В ТОРГОВЫХ ЗАЛАХ МАГАЗИНОВГлубина «резер¬
вуара дыма» —
расстояние от
нижнего края
стенки «резервуа¬
ра» до выпускно¬
го вентиляцион¬
ного отверстия, мТребуемая площадь вентиляционных отверстиП в каждом «резервуаре»,
м , при расстоянии от пола до нижнего край стеиок «резервуара ды¬
ма», м2.53,511,52358106,05,04,43,62,82,21,98.1
(6,6
■5.8
4,7
3„6
2,9
*.=-2,67,35.94.63.6
Я2■8,.9
7,2
5,6
4,4
3,910,17,86,25,574Рис. 4.3. При тонком слое дыма свежий воздух всасывается внутрь большого вытяжного
отверстияВ табл. 4.2 приведено минимальное число вентиляционных отвер¬
стий, которое следует использовать для получения полной площади
вентилирования; из этой таблицы видно, что наибольшее число от¬
верстий соответствует мелким «резервуарам». Предполагается, что
мелкие вентиляционные отверствия равномерно расположены над
площадью «резервуара дыма».Если удаление дыма из «резервуара» за счет естественной венти¬
ляции достаточно эффективно, необходимо обеспечить подачу све¬
жего воздуха для создания внутри магазина потока, заменяюще¬
го дым и горячие газы, которые выбрасываются наружу. Пробле¬
ма состоит в том, чтобы поток, возникший в магазине при подаче
свежего воздуха на уровне пола, не вызвал завихрений на грани¬
це со слоем «дым — чистый воздух», расположенной на уровне
нижней поверхности «резервуара дыма».ТАБЛИЦА 4.2. МИНИ,МАЛЬИОЕ ЧИСЛО ВЫПУСКНЫХ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ
ОТВЕРСТИЙ В ОДНОМ «РЕЗЕРВУАРЕ ДЫМА» В МАГАЗИНЕр . Минимальное число вентиляционных отверстий при расстоянии между
расстояние	нижним краем стенкн «резервуара дыма» и центром вентиляционных
	отверстий (т. е. глубине «резервуара дыма»), мним краем
стенки «резер¬
вуара» и ио¬
лом. м11.522,5• 13,542,55211111362111113,583211114942111161052211175
Площадь приточных отверстий, подающих свежий воздух,
должна быть по крайней мере вдвое больше площади вытяжных
вентиляционных отверстий любого одиночного «резервуара дыма».
Свежий воздух, поступающий из пешеходных переходов, доста¬
точно надежно обеспечивает свободный поток газов при условии,
что в ограждающих конструкциях магазина имеются отверстия,
через которые поступает воздух даже при закрытых дверях.Как правило, для ограничения распространения дыма при по¬
жаре в магазине вытянутой формы и большой площади необходимо
сделать столько вентиляционных отверстий в крыше, что даже в
одноэтажных зданиях это практически неосуществимо. В много¬
этажных здаииях приходится устраивать систему каналов-дымо-
ходов от нижнего этажа к верхним, что также весьма неэкономич¬
но. В связи с этим можно предположить, что удаление дыма будет
более эффективным при механической вытяжке.Механическое удаление дыма. В табл. 4.3 приведены данные,
необходимые для проектирования системы механического удале¬
ния дыма. Как и при естественной вентиляции, указанная скорость
удаления дыма должна быть обеспечена в каждом «резервуаре ды¬
ма». Однако достаточно эффективной может оказаться и специаль¬
ная избирательная система, при которой полную скорость удале¬
ния дыма по табл. 4.3 необходимо обеспечить только в «резер¬
вуаре дыма», находящемся непосредственно над огнем; в приле¬
гающих «резервуарах дыма» достаточна уменьшенная скорость
удаления дыма (в 2 раза меньше по сравнению со значениями,
приведенными в табл. 4.3). При этом возникает движение дыма у
«резервуара» над огнем, что позволяет избежать образования за¬
стойных зон.Температура газов в табл. 4.3 имеет максимальные значения
непосредственно над огнем. При удалении газов из зоны огня их
температура быстро снижается: газы охлаждаются под действием
струй спринклерной установки, отдают тепло за счет радиации и
конвекции через пол и потолок, а также под действием системы
удаления нагретых дыма и газов. Точный расчет степени охлаж-ТА Б л и Ц А 4.3. ТРЕБУЕМЫЙ РАСХОД ДЫМА
ИЗ «РЕЗЕРВУАРОВ» В МАГАЗИНАХРасстояние
от пола до
нижнего
края стен¬
ки «резер¬
вуара ды¬
ма», мТребуемый
массовый
расход
удаляемого
дыма, кг/сМакси¬
мальная
температу¬
ра горячих
газов (пре¬
вышение
над темпе¬
ратурой
окружаю¬
щего воз¬
духа), °СТребуемый
объемный
расход
удаляемого
дыма прн
максималь¬
ной темпе¬
ратуре,
м3/сРасстояние
от пола до
нижнего
края стен¬
ки «резер¬
вуара ды¬
ма». мТребуемый
массовый
расход
удаляемого
дыма, кг/сМакси¬
мальная
температу¬
ра горячих
газов (пре¬
вышение
над темпе¬
ратурой
окружаю¬
щего воз¬
духа). °СТребуемый
объемный
расход
удаляемого
дыма при
максималь¬
ной темпе¬
ратуре ,
м3/с2,59560224182802931242024525200353,5153402663515044дения газов провести невозможно в связи с неопределенностью г ра¬
ничных условий (неизвестны понижающие коэффициенты потерь
тепла, охлаждение за счет спринклерной установки и т. д.), одна¬
ко приближенная оценка [17] позволяет сделать вывод, что вы¬
тяжная вентиляционная система способна выдерживать темпера¬
туру 200—250 °С и обеспечивать необходимую скорость удаления
дыма при равномерном распределении вытяжных отверстий в «ре¬
зервуаре».Требуемая скорость удаления дыма не зависит от размеров «ре¬
зервуара дыма», но значения, приведенные в табл. 4.3, базиру¬
ются на предположении, что размеры пожара ограничены спринк-
лериой системой (до 3X3 м). Точки удаления из «резервуара ды¬
ма» должны располагаться как можно выше и равномерно рас¬
пределяться иад площадью «резервуара». Значения, приведенные
в табл. 4.2, нужно принимать как руководство по определению
необходимого числа точек удаления дыма. Из этой таблицы видно,
что в глубоких «резервуарах» имеются равные условия даже при
применении только одной точки удаления, но «резервуары» с низ¬
кими стенками должны быть обязательно снабжены несколькими
точками удаления.При системе естественной вентиляции должна быть обеспечена
подача свежего воздуха внутрь магазина для замены дыма, вы¬
брошенною в атмосферу. Здесь используются отверстия, через
которые свежий воздух поступает внутрь магазина, или осущест¬
вляется замена дыма свежим воздухом с помощью вентиляторов.Если принята схема подачи воздуха через приточные отверстия,
то направление воздушного потока должно быть таким же,
как при естественной вентиляции, т. е. воздух поступает через при¬
точные отверстия на уровне пола, а площадь приточных отверстий
должна вдвое превышать площадь вытяжных отверстий, которые
требовались при отсутствии механического дымоудаления. Приточ¬
ные отверстия в торговом зале магазина устраивают в том случае,
если нет непосредственного контакта на нижнем уровне между
торговым залом и пешеходными переходами. Однако возможности
применения малых приточных отверстий для обеспечения воздухом
системы вытяжных вентиляторов ограничены, поскольку такие от¬
верстия создают очень высокое сопротивление. Рассмотренные
особенности относятся только к системе механического дымоуда¬
ления и не проявляются при естественном удалении дыма. Прак¬
тически размеры вентиляторов, необходимые для вытяжки дыма,
всегда достаточно велики, поэтому дополнительное увеличение
нагрузки на них нежелательно.При подаче воздуха работающими вентиляторами количество
поступающего воздуха должно равняться количеству, удаляемому
через систему вытяжки, если воздух поступает непосредственно в
торговый зал магазина через отверстия с решетками, расположен¬
ными на нижнем уровне. Однако некоторые достоинства сущест¬
вуют и в системе подачи воздуха в пешеходные переходы с помо¬
щью каналов с решетками. В этом случае они всегда должны рас-
йполагаться на нижнем уровне между торговым залом и переходом.;
Поток воздуха из перехода в торговый зал предотвращает слу-.;
чайное попадание дыма из «резервуара» магазина в пешеходный
переход.Создание полной герметизации между торговым залом и пере-;"
ходом практически неосуществимо, однако небольшое течение.
возникающее при поступлении воздуха в переходы и вытяжке ды¬
ма из горящего торгового зала, оказывает положительное влияние
на работу «резервуаров дыма» в магазине. Если предполагается ;
применить такой метод противодымной защиты в магазине, то ’
масса воздуха, поступающего в переходы, должна по меньшей ме- :
ре вдвое превышать массу дыма, удаляемую из магазина вытяж-
ной системой. Подача воздуха в этом случае может быть осущест¬
влена через отверстия, распределенные вдоль перехода (на ниж- :
нем уровне) так, что поток воздуха всегда направлен из перехода
в горящий торговый зал магазина.Исходя из требования, что система противодымной защиты 1
должна ограничивать распространение дыма в магазине зоной по- ]
жара, можно отметить, что даже при рассмотрении простого слу¬
чая иногда трудно отдать предпочтение естественной или механи¬
ческой вытяжке. Такие условия имеют место, в частности, в не¬
больших магазинах, в то время как в больших торговых залах, т. е 3
таких, площадь которых превышает 1000 м2, система противодым-
иой защиты должна обеспечить ограничение распространения ды¬
ма на участке пожара. В следующем разделе рассмотрен другой
метод противодымной защиты, при котором принимается, что дым.
возникший при пожаре в торговом зале, может распространяться
внутри пешеходных переходов.4.3.2.	Удаление дыма из пешеходных переходов. При возникно¬
вении пожара в торговом центре пешеходные переходы должны
оставаться пригодными к эксплуатации в течение достаточно дли¬
тельного периода, поскольку они связывают магазин с открытым
воздухом и, следовательно, являются главными путями эвакуации
для находящихся в торговом зале покупателей, число которых мо- 5
жет быть весьма большим. Если дым из горящего магазина посту- ■
пает внутрь пешеходных переходов, то должно быть ограничено
его боковое распространение и слой дыма должен удерживаться
на достаточной высоте над уровнем пола (выше головы человека),
чтобы люди могли свободно передвигаться и видели, куда они V
идут.	;При движении из магазина в переход дым охлаждается и сме- -
шивается с большим количеством воздуха. Поэтому данные, ре- %
комендованные выше для расчета естественной вентиляции или ;
вытяжки дыма из торгового зала, не могут применяться для пере- |
ходов. При проектировании системы противодымной защиты в—>•Рис. 4.4. Общие принципы противодымной защиты пешеходных переходов
/ — «резервуар дыма», образованный в переходе; 2 — механическая илн естественная вы¬
тяжная вентиляция в переходе; 3 — перегородки, образующие «резервуар дыма» и ограни¬
чивающие его боковое распространение; 4 — приток свежего воздуха7879
Ж ж	ж жI I Вытяжка	Вытяжка	|Рис. 4.5. Вертикальные выступы в переходе, которые применяются взамен перегородок, об¬
разующих «резервуары дыма» под потолкомпешеходных переходах предъявляются следующие требования
(рис. 4.4):а)	спринклеры должны быть установлены во всех торговых за¬
лах и пешеходных переходах, если имеется вероятность размеще¬
ния в них товаров или других горючих материалов. Это важное
требование, так как систему противодымной защиты проектируют
исходя из пожара размером 3x3 м;б)	пространство под потолком в пешеходном переходе должно
быть превращено в «резервуары дыма» путем установки перего¬
родок по контуру перехода и бортовой доски такой же толщины
вдоль каждого торгового зала. Максимальная длина «резервуара
дыма» (т. е. шаг перегородок) не должна превы-
вышать 60 м. Максимально допускаемая площадь «резервуара
дыма», так же как и торгового зала, не должна превышать 1000 м2,
но в пешеходных переходах приходится ограничиваться мень¬
шей площадью, так как главным фактором является предельная
длина, равная 60 м. «Резервуар дыма» рекомендуется делать по
возможности глубоким, однако расстояние от пола до нижнего
края стенок «резервуара» должно быть не менее 2,5 м. Минималь¬
ная глубина «резервуара дыма» должна составлять 1 м. Часть
пространства над подвесным потолком в переходе может быть
включена в объем «резервуара дыма», если в подвесном потолке
имеется перфорация, площадь которой составляет не менее 20%
площади потолка. В том случае, когда площадь перфорации сос¬
тавляет 40% и более, «резервуаром дыма» можно считать весь
объем над подвесным потолком, однако если эта площадь мень¬
ше 40%, то стенки «резервуара» должны выступать ниже уровня
подвесного потолка так, чтобы часть объема «резервуара» находи¬
лась под подвесным потолком. Пространство над подвесным потол¬
ком можно включить в «резервуар дыма», если объем, занятый раз¬
личными коммуникациями, не превышает 50%' и в их конструкции
не применяются горючие материалы.80В некоторых новых проектах потолок пешеходного перехода по
ксей ширине приподнят над уровнем потолка торгового зала,что
меняет стенки «резервуара дыма» [10] (рис. 4.5). В этом слу¬
чае остаются в силе требования, приведенные выше. Расстояние
между осями вертикальных перегородок не должно превышать
<Ю м. Требования к толщине слоя дыма в переходе должны оста-
иаться такими же, как и для «резервуара дыма», образованного
с помощью завес или перегородок под потолком. Все отверстия си¬
стемы естественной вентиляции или удаления дыма должны рас¬
полагаться в выступающих вверх элементах, а площадь отверстий
должна быть больше, чем в «резервуарах», образованных перего¬
родками (см. ниже). Требования к подвесному потолку остаются
такими же, как указано выше;в) «резервуар дыма» не сможет эффективно ограничивать вы¬
соту слоя дыма, если не будет обеспечено удаление дыма и горя¬
чих газов из «резервуара» в объеме, равном поступающему. Уда¬
ление дыма может осуществляться за счет естественного вентили¬
рования через отверстия в крыше (частично подходит для одно¬
этажных переходов) или с помощью принудительной вытяжки.Удаление дыма системой естественной вентиляции. В этом слу¬
чае требуемая площадь вентиляционных отверстий зависит от двух
факторов — расстояния от пола до нижнего края перегородок,
формирующих слой дыма под потолком, и расстояния от назван¬
ного уровня до центра вентиляционных отверстий. Требуемая пло¬
щадь вентиляционных отверстий приведена в табл. 4.4.Площадь вентиляционных отверстий, принятая по табл. 4.4,
должна быть обеспечена для каждого «резервуара дыма», причем
площадь этих отверстий не зависит от площади «резервуара», т. е.
в «резервуаре» небольших размеров площадь вентиляционных от¬
верстий должна быть такой же, как в самом большом «резерву¬
аре». Здесь, так же как и в других случаях, площадь вентиляцион-ТАБЛИЦА М. ТРЕБУЕМАЯ ПЛОЩАДЬ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ОТВЕРСТИИ
ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ДЫМА ИЗ «РЕЗЕРВУАРОВ» В ПЕШЕХОДНЫХ ПЕРЕХОДАХВысота от
нижнего края
стенки «резер¬Площадьвентиляционных отверстий, м2, при расстояниях от пола до стен
ки «резервуара» (уровень низа слоя дыма), мвуара» до
вентиляцион¬
ного отверстия
(т. е. глубина
«резервуара
дыма»), м2.533,545611216	——1.51013————29121518——379121420265679111621846791216104о68111581
ТАБЛИЦА 4 5. МИНИМАЛЬНОЕ ЧИСЛО ОТВЕРСТИИ В ОДНОМ
«РЕЗЕРВУАРЕ ДЫМА» В ПЕШЕХОДНЫХ ПЕРЕХОДАХ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТРЕБУЕМОЙ ПЛОЩАДИ ВЕНТИЛИРОВАНИЯУровень ниж¬
него края сте¬
нок «резервуа¬
ра» (расстоя¬
ние от пола),
мМинимальное число отверстий при толщине слоя горячих газов '
(глубине «резервуара дыма»), м]1.522,533.549 Ч94211I1з124221113 515632I114187322I1524943о21634126432Iных отверстий назначается из условия ограничения пожара раз-*
мером 3X3 м.В неглубоких «резервуарах дыма» рекомендуется применять>
несколько малых отверстий, равномерно распределенных по по¬
верхности «резервуара», причем суммарная площадь этих отвер¬
стий должна быть равна требуемой. В табл. 4.5 приведено число;
отверстий, из которых должна набираться требуемая площадь
вентилирования.Принудительное удаление дыма. Удаление дыма из «резервуа¬
ра» при естественной вентиляции не всегда бывает эффективным
и во многом зависит от планировочного решения торгового комп¬
лекса, так что часто только принудительное удаление дыма прак¬
тически может обеспечить требуемый результат. Это в первую
очередь относится к многоэтажным зданиям.Объем дыма, который должен удаляться системой принуди¬
тельной вытяжки, зависит главным образом от расстояния от пола
до нижнего края стенки «резервуара дыма» (при этом, конечно,
при проектировании всегда принимают, что пожар ограничен раз¬
мером 3X3 м). В табл. 4.6 дан объем дыма, который необходимоТАБЛИЦА 4.6. ТРЕБУЕМАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ВЫТЯЖНОЙ
СИСТЕМЫ «РЕЗЕРВУАРОВ ДЫМА» В ПЕШЕХОДНЫХ ПЕРЕХОДАХРасстояние
от пола до
нижней
границы
стеиин «ре¬
зервуара
дыма», мМассовый
расход ды¬
ма, подле¬
жащего
удалению,
кг/сМакси¬
мальная
Температу¬
ра горячих
газов
(сверх тем¬
пературы
окружаю¬
щего воз¬
духа), °СОбъемный
расход ды¬
ма, подле¬
жащий
удалению
прн макси¬
мальной
температу¬
ре, м8/срасстояние
от пола до
нижней
границы
стенки «ре¬
зервуара
дыма», мМассовый
расход ды¬
ма, подле¬
жащего
удалению,
Кг/СМакси¬
мальная
температу¬
ра горячих
газов
(сверх тем¬
пературы
окружаю¬
щего воз¬
духа), °СОбъемный
расход ды¬
ма , подле¬
жащий
удалению
при макси¬
мальной
температу¬
ре, м3/с2,518280294361404432421034550100563,53017039670757382удалить с помощью вытяжной системы, в зависимости от толшины
незадымленного слоя, принятой при проектировании системы про-
| нводымной защиты.Требуемая производительность вытяжки, приведенная в табл.
1.6, относится к одиночному «резервуару». Она должна быть
обеспечена, чтобы «резервуар дыма» мог выполнять свои функции
под действием дыма или пламени. Можно использовать избиратель¬
ную систему, прн которой производительность вытяжки из «резер¬
вуара дыма», удаленного от пожара, зависит от производительнос¬
ти вытяжки из «резервуара дыма» над огнем или из прилегающе¬
го к нему «резервуара».Если в переходе применена избирательная система удаления
дыма, то, как и в торговом зале магазина, полная производитель¬
ность вытяжки дыма должна быть обеспечена в «резервуаре ды¬
ма», находящемся непосредственно над огнем. Два прилегающих
«резервуара» могут иметь пониженную производительность вы¬
тяжки (в 2 раза меньше значений, приведенных в табл. 4.6), так
что некоторое количество дыма может поступать в «резервуар» из
торгового зала, где произошел пожар.Необходимо еще раз отметить, что производительность вытяж¬
ки дыма не должна зависеть от размеров «резервуара дыма». Пол¬
ная производительность вытяжки, указанная в табл. 4.6, должна
быть обеспечена даже в том случае, если длина «резервуара» зна¬
чительно меньше максимально допустимой длины 60 м.Подача воздуха. Как и во всех системах противодымной за¬
щиты, подача свежего воздуха в переход для вытеснения дыма,
удаляемого под потолком, должна осуществляться на нижнем
уровне, в противном случае эффективность вентиляции понижается-
Главный принцип заключается в том, что площадь отверстий, че¬
рез которые поступает свежий воздух, должна по крайней мере
вдвое превышать полную площадь вытяжных отверстий в каждом
«резервуаре дыма».Подачу свежего воздуха можно осуществлять несколькими
способами:а)	двери в концах переходов оборудуют специальными устрой¬
ствами, обеспечивающими их открывание в случае пожара, что
приводит к возникновению потока воздуха вдоль перехода
по направлению к пожару и препятствует попаданию дыма в пе¬
реход из заполненного «резервуара». Недостаток этого способа
состоит в том, что при открывании дверей часть воздуха поступает
достаточно высоко над уровнем пола. Последнее вызывает раздроб¬
ление нижней поверхности слоя дыма при смешивании с воздухом
и приводит к опусканию дыма в пешеходном переходе на нежела¬
тельно низкий уровень. Кроме того, описанный эффект может
сильно возрасти при неблагоприятных ветровых условиях, однако
установка перегородок под потолком >[10] в нескольких метрах от
двери сводит влияние ветра к минимуму (рис. 4.6 и 4.7; см. также
п. 4.3.4);б)	свежий воздух подают в переход через стены, непосредст-
Рис. 4.6. Различные способы противодымной защиты коридоров	-Г— ноток^ воздуха вдоль перехода уменьшает возможность перетекания дыма под нерего- У
родкой; б — перегородка, установленная под потолком в переходе в нескольких метрах от
двери, уменьшает влияние дыма	^Iвенно граничащие с внешним воздухом (например, по каналам),'!
однако такой способ может оказаться практически неосущсстви- *
мым;в)	воздух подают через окна или с помощью вентиляторов,
установленных позади магазина; однако при таком способе не
должно происходить смешивания слоя горячих газов со слоем чи¬
стого воздуха, находящимся под ним, и возникать подсоса боль¬
шого количества дыма из горящего торгового зала;г)	применяют механическую систему снабжения свежим воз¬
духом; такой способ может оказаться наилучшим для исключения
недостатков, присущих другим способам, рассмотренным выше,;Рис. 4.7. При поступлении холодного воздуха происходит его смешивание с дымом на
нижнем уровне; такой ситуации следует по возможности избегатьоднако при его применении требуется так распределить точки по¬
дачи воздуха в переход, чтобы скорость потока была по возмож¬
ности низкой;д)	воздух поступает через вентиляционные отверстия в крыше,
удаленные от пожара; такой способ может показаться подходя¬
щим, но применять его не рекомендуется. Если возникает течение
дыма из «резервуара», находящегося непосредственно над огнем,
в прилегающие «резервуары», то дым сильно охлаждается и его
плавучесть может стать недостаточной для выноса потоком све¬
жего воздуха без применения других приточных отверстий. В ре¬
зультате холодный дым опускается вниз и, находясь в переходе
на нижнем уровне, может затруднить эвакуацию людей.Подача возодуха при применении механического удаления дыма.
При удалении дыма из «резервуара» с помощью принудительной
вентиляции количество удаляемых горячих газов .должно быть по
крайней мере равно количеству поступающего свежего воздуха.
Если снабжение воздухом также осуществляется с применением
системы принудительной вентиляции, то это требование легко
можно выполнить уже на стадии проектирования. Достоинством
такого способа является стабильность подачи воздуха при небла¬
гоприятных ветровых условиях и возможность выполнения основ¬
ного требования: воздух должен поступать над уровнем пола на
низкой скорости.Когда снабжение свежим воздухом осуществляется путем соз¬
дания тяги через специально предусмотренные отверстия, должны
выполняться те же правила, что и при проектировании удаления
дыма с помощью естественной вентиляции. Это означает, что пло¬
щадь отверстий для снабжения свежим воздухом должна быть
вдвое больше площади вентиляционных отверстий в крыше; поэто¬
му площадь приточных отверстий будет зависеть от требуемой в
особых условиях площади вентиляционных отверстий в крыше. В
исключительных случаях при применении принудительной вытяж-
•ки разрешается снизить площадь приточных отверстий, однако
это делать не рекомендуется. Поток свежего воздуха вдоль пеше¬
ходного перехода является существенной частью системы проти¬
водымной защиты, поэтому не должно быть никакого ограничения
подаче воздуха для создания такого потока.4.3.3.	Особые требования к многоэтажным магазинам. При
проектировании крупных торговых центров может возникнуть не¬
обходимость применения многоэтажных торговых залов и пеше¬
ходных переходов, что вызывает значительные трудности при осу¬
ществлении противодымной защиты.Многоэтажный магазин с пешеходными переходами на двух
или более уровнях. Если система противодымной защиты должна
обеспечить ограничение дыма вокруг источника его появления в
торговом зале с помощью естественной вентиляции или вытяжки
из «резервуара дыма», то при наличии нескольких этажей не тре¬
буется при проектировании вносить какие-либо изменения. Если
этажи в магазине отделены друг от друга огнестойкими конструк¬
циями, то это значит, что дым будет распространяться независимо
на каждом этаже, и поэтому «резервуары дыма» и систему вытяж¬
ки нужно проектировать для каждого этажа отдельно (рис. 4.8, а).Если нет огнестойких разделительных конструкций между эта¬
жами в магазине, то «резервуары дыма» под потолком необходи¬
мо устраивать на каждом этаже там, где имеются несущие участ¬
ки перекрытий, и эти «резервуары» должны быть снабжены соот¬
ветствующей системой удаления дыма (рис. 4.8,6). Там, где пере¬
крытие между этажами отсутствует или между ними имеется пря¬
мой контакт, «резервуар дыма» должен быть размещен непосред¬
ственно над этим местом (или местами), и при расчете требуемой
производительности вытяжки дыма из «резервуара» нужно учиты¬
вать дополнительную высоту между нижним этажом и нижним
краем стенки «резервуара дыма» па верхнем уровне. Такой «ре¬
зервуар» требует создания вытяжки большей производительности
(см. табл. 4.3), и, следовательно, количество воздуха, поступающее
в магазин, должно быть соответствующим образом увеличено.Можно добавить, что «резервуар» над проемом в перекрытии
или открытым участком, по которому дым поднимается вверх, дол¬
жен быть шире и длиннее проема, так как приходится учитывать,
что поднимающееся облако дыма, как правило, распространяется
в стороны под углом 15°. Поскольку размер «резервуара дыма»
ограничен длиной 60 м и площадью 1000 м2, приведенное выше
требование позволяет установить максимально допустимые разме¬
ры проемов в перекрытии или открытых участков между этажами
в системе переходов. Одним из возможных вариантов является
установка перегородок под потолком нижнего этажа на краях про¬
емов, что препятствует поступлению дыма в проемы. Высота та¬
ких перегородок должна составлять не менее 2 м, а «резервуары
дыма» на нижнем этаже [23] должны быть снабжены вытяжной
системой, соответствующей требованиям, приведенным в табл. 4.3.Предполагается, что не более двух этажей могут быть связа¬
ны между собой открытыми участками без перекрытий.86Рис. 4.8. Пожарная защита двухэтажных магазинова — двухэтажный магазин с изолированными этажами; зашита дыма “^«т^ястсями: /-вытяжка; 2 - «резервуары	« _ ?си-вый зал; 6 —закрытая лестничная клетка; 7 — открытая лестничкалеииая вытяжка87
Рис. 4.9. Сгустки дыма на верхнем уровне	Рис. 4.10. Правильное проектное решениемв двухэтажном переходе	предотвращает неконтролируемое распрестранение дыма на верхнем уровнеДвух- или многоэтажные пешеходные переходы, полносты
отделенные друг от друга огнестойкими ограждающими конструк¬
циями. В этом случае основные правила проектирования системы;
противодымной защиты не отличаются от принятых для одноэтаж¬
ного здания. Каждый этаж может рассматриваться отдельно как
одноэтажный комплекс с соответствующими требованиями к про¬
ектированию «резервуаров дыма», системы удаления дыма и пода¬
чи воздуха. Различие заключается только в трудности вентилиро¬
вания нижнего этажа для удаления дыма из его «резервуаров».
Любая система удаления дыма должна быть спроектирована так,
чтобы исключалась возможность попадания дыма с нижнего эта¬
жа на верхние этажи торгового зала и переходы или в близлежа¬
щие здания.Двух- или многоэтажные пешеходные переходы с открытыми -
участками перекрытий. При таком конструктивном решении возни-,
кает ряд трудностей, связанных с противодымной защитой пеше¬
ходных переходов. Проблема заключается в том, что при распро¬
странении дыма из торгового зала в нижний переход возникает об¬
лако дыма, поднимающееся до верхнего этажа под действием по¬
тока воздуха, направленного вдоль нижнего перехода и вертикаль¬
но вверх; при этом объем облака значительно возрастает. Некото- ^
рые эксперименты показали, что объем может возрасти в 10 раз,
и если система противодымной защиты спроектирована неправильно,
то очень большое количество дыма распространяется во все сто¬
роны, достигая пешеходных переходов на самом верхнем этаже и
способствуя образованию сгустков дыма (рис. 4.9). При проекти¬
ровании системы противодымной защиты необходимо обеспечить
возможность удаления дыма, как показано на рис. 4. 10. Поток
дыма попадает из торгового зала в переход на нижнем этаже, за¬
тем через проемы в перекрытиях поднимается вверх, достигает «ре¬
зервуара» под потолком и распространяется в стороны на верхнем
этаже.Пока еще проведено очень мало исследований по этому вопро¬
су, и почти не имеется информации, необходимой для проведения
точных расчетов при проектировании. Однако можно предложить -3
принципиальную схему проектирования системы противодымной I
защиты для рассматриваемого случая:	:88а)	«резервуары дыма» следует располагать в тех частях пе¬
шеходных переходов, где имеется жесткое перекрытие на высоте
одного этажа. Требования при проектировании таких «резервуаров»
и систем удаления дыма из них можно принимать в соответствии
с приведенными выше таблицами, где содержатся данные для
одноэтажных переходов;б)	на участках, где имеются проемы, непосредственно связы¬
вающие нижний пешеходный переход с верхними, рекомендуется
для обеспечения надежной противодымной зашиты придержи¬
ваться следующих правил:ограничить опасные размеры облака дыма, поднимающегося
через проемы в перекрытиях к верхним этажам. С этой целью4 Зак. 54	89
ж,V
|/й?§Й2?:О1<*1ьсГ"уУ-,--✓лСИИ!6 <3 ГО 12 МРис. 4.12. Требуемая скорость вытяжки из
переходов в магазинах с различной длиной
фасадов (внутреН“няя длина 14 м; мощность
пожара <5=5 МВт; окружающая темпера¬
тура Г| = 15°С)X г — высота от верхнего этажа до осно¬
вания слоя дыма; верхним этаж находится
на 5 м выше нижнего; ширина раздели¬
тельного занавеса должна составлять не
менее 1,5 м; Ь — длина открытого фасада
здания нли расстояние между раздели¬
тельными занавесамиможно использовать каналы ил'~
направляющие перегородки под?
потолком, вдоль которых дым бу-^
дет течь нз торгового зала внутры
проемов в перекрытиях. Размер
щение таких перегородок зависи|
от размеров магазина (рис. 4.11)1
ограничить путь подъема ды|
ма по вертикали при условии, чтД
не более двух этажей связанц
большими пустотами в пера
крытии;	лпредусмотреть над каждый
проемом «резервуар дыма», кото!
рый должен быть по возможности!
глубоким, а его длина и ширинад
должны быть больше соответста
вующнх размеров проема, нахся
дящегося под ним. В некоторы!
магазинах дым может поступать к краю проема по каналу при сся
ответствующем расположении перегородок, и объем дыма, которые
должен быть удален системой естественной или принудительной
вентиляции, может быть найден по кривым [7], приведенным нй
рис. 4.12, и табл. 4.6. Если эти кривые не охватывают требуемого)
диапазона значений, то последние могут быть получены путе>|
экстраполяции, а при необходимости — с помощью справочников[7];в)	другим способом является ограничение задымления с пот
мощью занавеса или перегородок, подвешенных ниже края про]
емов, связывающих этажи; такие перегородки устанавливают ч
переходах на каждом этаже для ограничения дыма, поступающе
в «резервуар» на этаже, где произошел пожар, и для вытяжк
дыма из этого «резервуара». При таком способе снижается пр
дельная требуемая мощность вытяжки и появляется возможное*,
эксплуатации переходов более чем на двух этажах. Высота зана
веса или стенок должна быть не менее 2 м, а требуемую мощносп
вытяжки рассчитывают так же, как для одноэтажных переходе
[23]; 1г)	очень важно, чтобы достаточное количество свежего возду|
ха подавалось на оба этажа. При определении требуемого коли
чества свежего воздуха или площади приточных отверстий, обеО
печивающих воздухообмен, можно принимать значения, уста ног
ленные для одноэтажных переходов, с добавлением не менее 50*1
объема подаваемого воздуха или площади приточных отверстий
При проведении расчетов нужно рассматривать «резервуар дыма
над проемом перекрытий между первым и вторым этажами,
если одинаковое количество воздуха поступает более чем в оди
проем, то необходимо включить в расчет тот участок, где имеете
наибольшая площадь вентиляционных отверстий или мощное"90вытяжных вентиляторов. Свежий воздух, поступающий в^ здание,
должен быть распределен между двумя этажами так, чтобы боль
■пая часть воздуха подавалась в верхний этаж. Рекомендуется со¬
отношение воздухообмена на верхнем и нижнем этажах принимать
равным 3:2.Подачу свежего воздуха на нижний этаж нужно осуществлять
последовательно в каждый из двух связанных изнутри переходов;
если источник снабжения воздухом отделен автоматически откры-
иающимися дверьми или ставнями, то предполагается, что при
возникновении пожара они открываются непосредственно на обоих
этажах, даже если в начальной стадии пожара дым не распрост¬
раняется в проемы перекрытий.4.3.4. Проектирование отдельных элементов системы.Взаимодействие между притоком воздуха (например, череп
дверь) и «резервуаром дыма» [/5]. Давление в движущемся воз¬
душном потоке па границе контакта с зоной неподвижного воз¬
духа (дыма или газа) будет более низким, чем в неподвижном
слое, — это так называемый «эффект Вентури». Таким образом
движущийся воздушный поток вовлекает неподвижный воздух в
струю потока по направлению движения. Степень вовлечения воз¬
растает прн повышении скорости воздушного потока. На рис. 4.13
показано, как поток чистого воздуха через дверь вовлекает дым в
направлении своего движения. Основание «резервуара дыма» ста¬
новится поверхностью постоянного давления, которое возрастает
сверху вниз вблизи двери. Если основание «резервуара» недоста¬
точно поднято над дверью (требуется не менее 1,5 м для создания
достаточной безопасности движения в многоэтажном переходе),
нижняя граница слоя дыма может оказаться ниже верхнего края
дверного проема. Турбулентное движение на границе воздушного
потока и дыма вызывает смешивание дыма с поступающим воз¬
духом. В результате смесь дыма с воздухом будет распространять¬
ся через переход на нижний этаж здания.При постоянном объеме поступающего воздуха в местах пере¬
сечения переходов объем воздуха возрастает, а скорость его дви
жения снижается. На рис. 4.14 показан задерживающий дым за¬
навес, расположенный у двери. Как видно на рисунке, нижний
край занавеса приподнят выше двери. Воздушный поток возраста¬
ет в объеме по пути движения от двери к занавесу и медленно
опускается вниз. В связи с этим возникает тенденция к понижению
уровня основания слоя дыма. Турбулентное движение на грани-е
слоя дыма и воздуха приводит к смешиванию потока воздуха с
дымом и попаданию этой смеси на более высокие этажи.Применение горизонтального канала (рис. 4.15) вместо зана¬
веса позволяет осуществить такую же подачу воздуха и получить
аналогичные результаты. В некоторых условиях высота от пола
до нижнего среза канала (или до нижнего края занавеса) должна
превышать 3 м; задний край канала (или занавес) должен нахо¬
диться на расстоянии не менее 3 м от двери. Этот параметр полу-1* Зак. Я93
Рис. 4.13. Открывание двери для притока воздуха/__ основание «резервуара дыма»: 2— ипжнип уровень смешивания дыма с воздухом; .7-
участок турбулентного смешивания; 4— пол или перекрытиеРис. 4.14. Приток воздуха через открытую дверь прн использовании занавеса, препятствуй
ющего распространению дыма/ — занавес; 2 — основание «резервуара дыма»; 3— смешивание воздуха с дымом пронсхо^
дит на большей высоте, чем показано на рис. 4.13; 4 — пол или перекрытиеРис. 4.15. Приток воздуха через открытую дверь при использовании канала, отделяющее
воздушный воток ©т дыма1 — канал; 2~ основание «резервуара дыма»; 3— пол или перекрытиечен экспериментальным путем и при необходимости может быть
\ меньшен.Преимуществом обоих способов является снижение распыляю¬
щего эффекта при проникании наружного ветра внутрь «резервуа¬
ра дыма» и особенно турбулентного перемешивания дыма с возду¬
хом по поверхности их контакта.Влияние ветра на удаление дыма. Многие идеи и предложения
по планировке торговых комплексов основаны на применении есте¬
ственной вентиляции для удаления дыма. На удаление дыма
через вентиляционные отверстия может оказать влияние ветер,,
сила которого, в частности, зависит от наличия высоких зданий,
расположенных по соседству. Эта проблема была рассмотрена в;
гл. 3, и приведенные там рекомендации могут также быть приме¬
нены и здесь.Основные предложения состоят в следующем:а)	удаление дыма через вентиляционные отверстия должно
осуществляться по возможности в вертикальном направлении с:
устройством при необходимости соответствующей защиты от ат¬
мосферных воздействий;б)	следует избегать размещения вытяжных отверстий со сто¬
роны, примыкающей к высоким зданиям или к зданиям, возвы¬
шающимся над уровнем точки выброса;в)	вентиляционные отверстия не должны располагаться в вер¬
тикальных открытых наружных стенах, однако их можно разме¬
щать в толстых внутренних стенах лестничных клеток или анало¬
гичных помещений, защищенных от воздействия ветра.Число исследований [19], посвященных давлению ветра при
примыкании высоких зданий к зданиям с плоскими крышами, про¬
должает возрастать, однако число возможных форм зданий столь
велико, что вряд ли можно ожидать появления какого-нибудь
иного основного принципа, отличающегося от приведенных выше.
Неблагоприятные ветровые условия не только нарушают нормаль¬
ный поток воздуха, но могут оказать отрицательное влияние на
работу системы противодымной защиты. Иногда приходится рас¬
сматривать внутренние факторы, действующие в пределах здания,
особенно там, где большие массы воздуха могут перемещаться в
случайном направлении.Подземная железная дорога может служить примером, когда
нормальная работа системы включает эффект сжатия большого
количества воздуха, движущегося в обоих направлениях. Напри¬
мер, если открытый торговый комплекс системой противодым-
вой защиты имеет проем, непосредственно связывающий торговый
зал с находящимся под ним главным вестибюлем подземной стан¬
ции, то движение поездов, вызывающее незапланированное пере¬
мещение больших масс воздуха, может очень сильно повлиять на
систему противодымной защиты и полностью разрушить присущие
ей функции (рис. 4.16). В таких случаях помещение, подвергаю¬
щееся воздействию больших масс воздуха, должно быть отделено
от системы противодымной защиты торгового центра. Необходимо93
Рис. 4.1*6. Пример неконтролируемого движения воздуха, нарушающего работу системы про-^
тиводымной защиты1—при движении воздуха вверх или вииз может возникнуть поток дыма из «резервуара*
наружуотметить, что описанные внешние воздействия будут оказывать^
неблагоприятное влияние как на механическую систему удаления|
дыма, так и на систему естественной вентиляции.Воздушный занавес. Авторы настоящей работы предложили!
использовать воздушный занавес для предотвращения распрострг
нения дыма из одной части торгового комплекса в другую. Однако!
применение такого занавеса не исключает возможности попадания"
дыма на нижний этаж перехода или торгового зала при значитель-!
иом дымовыделении. Поэтому предполагается, что в торговых за¬
лах и переходах, оборудованных одной из систем противодымной'
защиты, описанных в данной главе, воздушный занавес будет
отключен при работе системы противодымной защиты в аварийном
режиме.Поток дыма под потолком перехода (или коридора). При рас¬
смотрении противодымной защиты в ситуациях, описанных в дан-;|
ной главе, иногда возникает необходимость оценить скорость рас-1
пространения слоя дыма в стороны при отсутствии принудительной
или естественной вентиляции. Решить трехмерную задачу ради¬
ального распространения дыма в пространстве при формировании^
во время пожара облака дыма и горячих газов под потолком
очень трудно, однако более простой случай двухмерного движения
дыма под потолком коридора уже достаточно изучен, и получен-24иые результаты можно использовать при проектировании системы
противодымной защиты.Хинкли [2] на основе экспериментов предложил теорию движе¬
ния горячих газов вдоль коридора (или перехода). Он сделал пред¬
положение, что основной частью облака дыма является нагретый
воздух, попадающий в восходящий поток горячих газов над огнем,
и что эффектом диффузии, связанным с различием состава обла¬
ка горячих газов и нижележащего слоя холодного воздуха, мож¬
но пренебречь. Хинкли рассмотрел случай, когда горячие газы дви¬
жутся вдоль коридора только в одном направлении. Практически
горячие газы распространяются в двух направлениях от места воз¬
никновения пожара, и при отсутствии сквозняков можно считать,
что на каждое направление приходится половина всего потока га¬
зов.Скорость движения газов в слое будет зависеть от их плаву¬
чести, трения, сил инерции, возникающих при перемешивании с
холодным воздухом, и, наконец, вязкости. Хиикли предположил,
что вязкость можно не принимать во внимание, а стандартный по¬
ток представляет собой устойчивую систему, для решения которой
можно применять числа Фруда, представляюшие собой отношение
сил инерции к плавучести. Аналогичным образом можно оценить
усилия трения и передачу кинетической энергии при смешивании
с воздухом. Развивая свою теорию в рассмотренном направлении,
Хинкли получил следующее уравнение для определения средней
скорости движения дыма под потолком в переходе!V = 0,8 |	) *,	(4.1)[срРаТ2аТР Iгде V — средняя скорость движения слоя газа; § — ускорение свободного
падения, равное 981 см/с2; .<2 — теплота, выделяемая при пожаре; Тс — аб¬
солютная температура газов под потолком; Та — абсолютная температура
воздуха в нижней части перехода; Ср — удельная теплоемкость воздуха при
постоянном давлении, равная 1000 Дж/(кг-°С); Ра — плотность холодного
воздуха, равная 1*2 кг/м3 при 20°С; № — ширина коридора; 0,8 — эмпириче¬
ский коэффициент.Приведенное уравнение дает среднюю скорость движения слоя
дыма; скорость на переднем крае слоя ниже средней и продолжа¬
ет уменьшаться при удалении облака дыма от пожара, так как
газы остывают. Вначале дым движется под потолком, не смеши¬
ваясь с нижележащим слоем воздуха, несмотря на некоторое про¬
никание дыма внутрь слоя воздуха в передней части. Скорость
движения в передней части слоя дыма убывает пропорционально
его охлаждению, при этом толщина слоя увеличивается, так как
количество газов остается неизменным. Рассмотрение этого явле¬
ния позволяет сделать следующие выводы:а)	скорость распространения облака дыма лишь в незначитель¬
ной мере зависит от количества воздуха, поступившего при по¬
жаре (т. е. от периметра пожара), но прямо пропорциональна ку¬
бическому корню из количества тепла, выделившегося при пожа¬
ре, и обратно пропорциональн
кубическому корню из ширины;
перехода;б)	толщина слоя дыма в пере-'
ходе заданной высоты прямо про-^
порциональна периметру пожар "
и обратно пропорциональна про^
изведению скорости движений
слоя и ширины перехода;в)	когда развитие пожара д
стигает критического уровня, пр*
котором слой горячих газов зани)
мает половину высоты переход*
поток дыма вблизи огня станови
ся неустойчивым и на уровн!
основания могут возникать сгус
ки дыма;г)	даже когда пожар еще не достиг критического уровня,
передней части облака дыма может начаться некоторое смешива
ние горячих газов с холодным воздухом, движущимся по направ;
лению к огню; таким образом, слой дыма будет становиться толщ
Сделанные выводы относятся к движению дыма вдоль коридо]
ров или переходов, в которых нет неровностей или препятствий
Морган [201 разработал теорию движения дыма с учетом препя~
■ствий в коридоре и вывел следующее уравнение;еОЬ_\Рис. 4.17. Схема обозначений, использован¬
ных в выражении (4.3): 0,96<4.21К1 св Р„ Ц V I1Де /(| — коэффициент скорости нарастания давления, зависящий от наличия
препятствий в переходе.При движении дыма в коридоре, имеющем в торце дверь мень|
шей площади, чем площадь сечения коридора, значение коэффиЯ
циента Ю, как показал Морган, может быть найдено с помощьюЦ
следующего выражения:К1Сс й6 I > V с, йъ } |V) С,
все остальные<4.3)3буквенные обозначения по;где Сс — коэффициент расхода,
казаны на рис. 4.17.Если дверь имеет высоту, равную высоте перехода, выражени^
для определения № упрощается:К1 == ЦИ'Уш)2 — 11.	ИЧПри незначительных препятствиях потоку дыма (например, пово^1
роты коридора) значение К1 может быть получено на основе прй^
менения к коридору известной теории течения жидкости в тру;
бах [21].СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.	Ноте ОЦ1се. (1972). Рке ргесаиНопз ш 1очуп сеп!гс ёеуе1ортеп1з. Рг
Ргеуеп(лоп ОиМе Но. 1, Ьопйоп, НМЗО.2.	ШпЫеу, Р. (-1970). ТЬе Йо\у о{ 1ю1 дазез а1опд ап епс1о5ей зЬорршц
шаП. А 1еп1а11уе 1Ьеогу. р1гс КезеагсЬ Nо1е N0. 807, Рвге КезеагсЬ 51а1юп,
ВогеЬагпхуоос!, Епд1ап<1.3.	Н1пк1еу, Р. (1971). 5оше по1ез оп 1Ье соп!го1 оГ зтоке ш епс1озей
-Люрртд сеп1гез. р1ге КезеагсЬ Мо1е N0. 875, Иге КезеагсЬ 51аПоп, ВогеНагп-
и/оой, Епд1апё.4.	РЫШрв. А. М. (1971). Зтоке 1га\е| т зЬорртд таНз: Мос1е1 в1исИе5
Раг1 1. Ка1ез оР 1а1ега1 зргеай. р1ге КезеагсЬ Мо1е Но. 864, р1ге КезеагсЬ 51а--
иоп, ВогеЬатиоос!, Епд1апс1.5.	ИевеМеп, А. ]. М., \Х/гащЫ, Н. О. Н. апй \Уа11$, Р. Р. (1972). Р1ге-
ргоЫетз т ре<1е51пап ргестс1з. Рай 2. Ьагде 5са1е ехрептеп1з. р»ге КезеагсЬ.
\'о1е N0. 964, р1ге КезеагсЬ 51аИоп, ВогеНаптоос!, Епд1ап<3.6.	11г/гш@Н1, И. О. Н. (1973). Р)ге ргоЫетз т рейез1пап ргестс1з. Раг1 4..1-.хрептсп1з	ич!Ь а д1агей з!юр Ггоп1. РЧге КезеагсЬ Ио1е Но. 997, р1ге КезеагсЬ
51а1юп, ВогеЬатиоос], Епд!апс1.7.	Мог [г ап, Н. Р. апй МагзНаИ, N. К. (1975). 5токе Ьагагск ш сОЧ'егей.
тиШ-1еуе1 зЬорртд таНз. Раг1 1. Ап ехрептеп1а!1у Ьазей {Ьеогу {ог зтоке
ргойисИоп. ВиПйтд КезеагсЬ Ез1аЫ|зЬтеп1 Сиггеп! Рарег 48/75, Р1ге КезеагсЬ;
51.а110п, ВогеНат\\'00с1, Еп§;1ап(1.8.	ТИотав, Р. Н., ШпЫеу, Р. ТкеоЬаШ, С. Р. апс! 81тт5, И. (1963):.
1пуе511даиоп8 и’Ло (Ье Яо« о{ Но1 ^ааез т ^епИпд. р1ге РезеагсЬ ТесЬтса!
Рарег N0. 7, Ьопйоп, НМЗО.9.	Могцап, Н. Р., МагзНаИ, N. К. апй ОоШз(опе, Мг$ В. М. (1976). Зтоке
Ьагагйз т соуегес! тиНМеуе! зЬорртд таНз. 5оте з1и«11ез из1п§; а тоёеГ2-з1огеу	таН. ВиН^тд КезеагсН Е51аЬНзЬшеп1 Сиггеп! Рарег 45/76. Рта-
КезеагсЬ 81а110п, ВогеЬаш\\’оой, Епд1апй.10.	ШпЫеу, Р. (1975). \Уогк Ьу 1Ье р1ге КезеагсН 51а1юп оп Иге соп1го!
оГ зтоке т сохегей зЬорр1Пгт сеп{ге5. ВиНсНп^ КезеагсЬ РзкаЬИчЬтет СиггепЬ
Рарег 83/75, Р1ге КезеагсЬ 51аИоп, ВогеЬатиоой, Епд1ап<1.11.	В. К. Е. 0!(гез1 173 (1975). 5шоке соп!го1 т зтд1е-51огеу з1юрр1П§
таПз. ВиНйтд РезеагсЬ Е51аЫ1з11теп1, Р1ге РсзеагсЬ 51аИоп, ВогеЬаптоой,
Епд!апй.12.	N0(101101 Пге Рго1есНоп АввоЫаНоп (1959). ОрегаНоп зсЬоо1 Ьиггипо-
0(Пс1'а1 герог1 оп 1ез15 со1к1ис(ес] Ьу Ше Апде1ез р1ге БераНтеп!.13.	В'Аипа, С. (1973). Рго1ес1юп адатз1 Яге 1П §;агадез. Ап11сеп(1]0 е
Рго1егюпе С1\'Пе 9/73. 640—642. Рке КезеагсЬ $1а1юп ЬШгагу Тгапз1а1шп N0..
328 (1974), ВогеЬапш'Оск], Епд1аш1.14.	Вийеп, М. Ь. (1974). Е)Тес1 о{ а зрг1пк1ег оп 1Не 5{аЬШ1у о! а згпоке
!ауег ЬспеаШ а сеШпд р1ге РезеагсЬ Ио1с Но. 1016, р]ге КезеагсН 51а1шп,
Воге11аш\\-оой, Епд1ап<1.15.	Мог^ап, Н. Р. (’1977). Нса1 1гапзГег Г гот а Ьиоуап! зтоке 1ауег Ье-
пеа(Ь а се1Ппд (о а зрппк!ег зргау. р]'ге РезеагсН Ыо1е N0. 1069. р1Ге КезеагсЬ.
31а1юп, ВогеЬатх^оой, |Еп»1апй.16.	5ргаН, И. апй НевеНеп, А. /. М. (1974). Г.ГПс1еп1 ех!гасНоп о! зтоке
Ггот а №111 1аеуг ипйег а сеИ1по. р1ге КезеагсЬ Но1е. Но. 1001. Пге КезеагсЬ
ЗЫкт, ВогеЬати'оос!, Еп»1апй.17.	НевеШеп, А. 1. М. (1977). Рпуа1е соттипюаНоП’.18.	Неве1йеп, А. }. М. (1977). Рг1уа1е соттигЛсаНоп.19.	В. Я. Е. Аппиа! Керог( (1975). Раде 39. Ви1!Й1пд КезеагсЬ Ез1аЬПзЬ-
теп1, Оагз1оп, Епд1апс1.20.	Могцап, И. Р. (1977). ТЬе Йото о Г ЬиоуагН' Яге дазез Ьепеа1Ь согг!с!ог
со’Ь'пдз. р1ге КезеагсЬ Но1е Но. 1076, р!ге КезеагсЬ, 51а(юп, ВогеЬапш/оос!,.
! 1по;1апс1.21.	I. Н. V. Е. Ои1Йе (1970). Уо1. С: РиЬПзЬей Ьу ТЬе СЬайегеё 1п5и1и110п
<>Г ВиНйтд 5ег\чсез (ргечмоизгу 1Ье 1п51Нииоп оЕ НеаИпд апй УепШаИпд;
Гпдтеегз), 1.опйоп.122. Пге РгеъепИоп. N0. 93. ОесетЪег, 1971.23.	Мог {г ап, И. Р. апй МагзкаИ, N. Р. (1978). 5токе Ьагагйз т соуегес!,,
ши11Меуе1 5Ьорр1пд таНз: а те1Ьос1 оГ ех1гасИд зтоке Ггот еасЬ 1е\е1 зерага-
К1у. ВиЛйт^т РезеагсЬ ЕзЫзПзЬтеп! Сиггеп( Рарег 19/78. Пге КезеагсЬ 51а-
Ноп, ВогеЬатм'оой, Епд1ап<1.97
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПОДПОРА ВОЗДУХА	1ДЛЯ ПРОТИВОДЫМНОЙ ЗАЩИТЫ ПУТЕЙ ЭВАКУАЦИИ1!5.1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ	^Обычно при проектировании зданий с учетом противопожарных\
требований исходят из того, что пожар будет ограничен пределами и
огнестойкого помещения и противодымная защита этой части зда-]
ния может осуществляться способами, рассмотренными в гл. 3. При |
эвакуации из здания люди будут двигаться по направледию к ■
дверн, ведущей в защищенную часть эвакуационных путей — в |
коридор, вестибюль или лестничную клетку. Ограждающие конст¬
рукции этой части путей эвакуации и дверь из помещения, охва-!
ченного огнем, должны быть огнестойкими. Таким образом, под;
названием «защищенная часть путей эвакуации» подразумевают!
их полную конструктивную изолированность от воздействия по¬
жара.Пространство, в котором передвигаются люди внутри путей!
эвакуации до достижения конечной безопасной точки, не должно;
■быть ограничено по высоте, так как им могут воспользоваться,'
люди, находящиеся в части здания, не охваченной пожаром. Кроме:
того, эта часть путей эвакуации должна оставаться пригодной для '
эвакуации в течение относительно длительного периода развития:
пожара, т. е. дым не должен проникать совсем или поступать лишь!
в минимальных количествах внутрь защищенного пространства.5
Однако в составе ограждающих конструкций, отделяющих площадь '
пожара от защищенных путей эвакуации, обычно имеется дверь с
зазорами достаточной длины для пропуска дыма внутрь путей
эвакуации; кроме того, эта дверь время от времени открывается. }
Таким образом, дым почти всегда проннкает в защищенные пути, -±
в связи с чем необходимо уменьшить количество и плотность про¬
никающего внутрь дыма до уровня, при котором сохраняется до¬
статочная видимость и не создается токсической опасности внутрн
эвакуационных путей. Для обеспечения нормальных условий эва¬
куации достаточно обеспечить видимость на расстоянии 5 м.Действующие нормы и правила устанавливают ряд рекоменда¬
ций для оценки защиты от дыма на лестничных клетках и площад¬
ках и в некоторых случаях в коридорах, представляющих собой ■
защищенные пути эвакуации. Требования к системам естественной
вентиляции имеют свою специфику; требования к механическим
системам вентиляции, применяемым для противодымной защиты,
до настоящего времени не отличались от общепринятых, однако в
новом стандарте [1] приведены очень точные рекомендации по их |
проектированию.5.2.	ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯКогда ограничение распространения дыма в эвакуационных
путях предполагают осуществлять с помощью естественной венти¬
ляции, то исходят из местных климатических условий, определяю¬98щих неизбежное движение воздуха. Причинами движения выделив¬
шегося при пожаре дыма внутри здания могут быть следующие
факторы:собственная плавучесть дыма;движение воздуха в здании под воздействием атмосферных
условий (ветер и разность температур внутри и снаружи здания);движение воздуха, вызванное механической вентиляцией или
системой кондиционирования.Первый фактор — плавучесть дыма — почти всегда (см. рис- 2.6)
служит причиной распространения дыма внутри путей эвакуации
(т. е. иа лестничных клетках, площадках и в коридорах), причем
при удалении от источника пожара скорость движения дыма
уменьшается в связи с его охлаждением.Второй фактор — атмосферные условия — может препятство¬
вать или сводить к минимуму распространение дыма в здании с
естественной вентиляцией путей эвакуации. Этот фактор непред¬
сказуем и не поддается контролю. Оценка имеющихся данных по¬
казывает, что в большом числе случаев (до 25%) движение воз¬
духа, вызванное ветром, будет значительно слабее адекватного
движения при поступлении свежего воздуха в здание через глухие
или открываемые окна, в результате чего дым разбавляется и в
достаточной степени удаляется из здания. Исследования [2], про¬
веденные Пожарной исследовательской станцией, показали, что
для обеспечения противодымной защиты недостаточно вентиляции
в одной из наружных стен (лестничная клетка или вестибюль)
даже при высокой скорости ветра, а смешанная вентиляция (т. е.
открывание окон в противолежащих наружных стенах) более эф¬
фективна, если противодымная защита осуществляется с помощью
естественной вентиляции. Но необходимая скорость ветра в нуж¬
ном направлении имеется лишь в отдельные промежутки времени.Применение ленточных открывающихся окон для удаления
дыма из эвакуационных путей здания также подвергалось крити¬
ке, поскольку неизвестно, когда и кто их будет открывать. Люди,
находящиеся на путях эвакуации, из-за дыма могут не суметь ■
открыть окна и, кроме того, будут стремиться скорее покинуть
здание. С другой стороны, если ждать, что окна откроет вызван¬
ная пожарная команда, можно оказаться в ситуации, когда эвакуи¬
роваться уже слишком поздно. Отсюда следует, что для успешной
противодымной защиты при системе естественной венти¬
ляции необходимо применять постоянно открытые проемы (т. е.
смешанную вентиляцию) и учитывать соответствующие требова¬
ния норм и стандартов. Однако устройство таких отверстий может
создать для людей весьма некомфортабельные условия и привести
к отрицательному эффекту, поскольку некоторые люди попытаются
их закрыть по собственной инициативе, не понимая, что эти отвер¬
стия обеспечивают им безопасность. Кроме того, устройство таких
отверстий противоречит требованиям экономии энергии и темпе¬
ратурного контроля. Ущерб от самовольного закрывания посто¬
янных вентиляционных отверстий легко предсказуем и может быть99
^Рис. 5.!. Здаиие, в котором автоматически открываемые окна применяются как варйант*	постоя и и ой вентиляции•	слева — общим вид здания; справа — автоматически открываемое окно; на следующем эти-
.же показаны проемы с постоянными вентиляционными отверстиямизначительно снижен при оборудовании проемов окнами или став¬
нями, закрытыми при обычных условиях, но автоматически откры-
.вающимися прн появлении дыма у дверей, ведущих к эвакуаци¬
онным путям. Такой прием может быть реализован с помощью
-опускающихся оконных рам или окон, вращающихся на гори¬
зонтальной оси; в обоих случаях окна удерживаются в закрытом
•состоянии с помощью электромагнитной системы и немедленно
падают вниз или поворачиваются внутрь помещения при обна¬
ружении дыма или в случае отказа системы управления (напри¬
мер, при аварии). Пример конструкции такого окна показан
.на рис. 5.1 ([3].	;5.3.	механическая вентиляцияЕсли обеспечение эффективной защиты от дыма при естест¬
венной вентиляции становится затруднительным, то нужно рас¬
смотреть возможность применения механической вентиляции. При
.необходимости сохранить пути эвакуации свободными от дыма
использование вытяжной системы с механическим приводом не
.дает удовлетворительных результатов, поскольку такая система
:хотя и удаляет дым, попавший на пути эвакуации, вместе с тем
создает разрежение на лестницах, в вестибюлях и коридорах.
Вследствие этого дым вовлекается на пути эвакуации, и видимость
■снижается быстрее, чем происходит процесс удаления дыма вы¬
тяжной системой (рис. 5.2).Единственной удовлетворительной системой является та, ко¬
торая полностью предотвращает попадание дыма на пути эва-а 00Пути эдокуации/<гШ& *				Рис. 5.2. Механическая вентиляция и движение дымаа. — только вытяжка: дьш поступает на пути эвакуации; 6 — вытяжка н подача воздуха:
дым медленно поступает на пути эвакуации; в — только подача воздуха: дым не поступает
на пути эвакуации; /— дым, выделившийся при пожаре; 2—вытяжка воздуха; 3 — дверь на
эвакуационный путь; 4 — приток воздуха; 5 — поток свежего воздуха через дверь в помеще¬
ние, где произошел пожар: 6 — выход дыма в атмосферу101
куации; такой эффект может быть получен при создании адекват-1
ного потока свежего воздуха, выносящего дым и горячие газы
из путей эвакуации. При этом свежий воздух подают в лестнич^
ную клетку или вестибюль (или в оба помещения сразу) через
двери, щели или специально предусмотренные отверстия. Такую
систему обычно называют системой «избыточного давления» или
«подпора воздуха», поскольку с помощью подачи необходимого
количества воздуха давление на путях эвакуации поднимается
выше, чем в других частях здания. Нормы и правила рекомендуют
применять этот метод вместо использования естественной венти¬
ляции, и недавно были выпущены практические требования по
его применению 'Ш-5.4.	ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
СИСТЕМЫ ПОДПОРА ВОЗДУХАИдея использования системы подпора воздуха (избыточного’
давления) в здании основана на создании целенаправленного по¬
тока воздуха н не является совершенно новой. Во время второй
мировой войны она применялась в некоторых зданиях для пред¬
отвращения попадания в помещения отравляющих газов или
бактериологической водяной пыли при использовании подобного
оружия противником. В мирное время подпор воздуха применяют
для предотвращения попадания пыли в воздух производственных
помещений; такая система позволяет ограничить площадь зара¬
жения при удалении из зданий радиоактивного газа или пыли.
Подпор воздуха используют также в госпиталях для обеспечения
соответствующих атмосферных условий в операционных залах.Изучив результаты применения подпора воздуха по данным
1950 г. и опыт проектирования герметизированных помещений в
зданиях, Халл (Пожарная инспекция) в 1961 г. сделал предпо¬
ложение, что рассмотренный метод может применяться для огра- 1
ничения движения дыма при пожаре. Через год или два он сумел (
реализовать эту идею в проекте правительственного здания. При¬
мерно в то же время аналогичные идеи возникли в Австралии, и
когда в 1957 г. была принята поправка к закону о высоте зданий, |
снимающая имевшиеся ранее ограничения [4], в практические .
требования к возведению зданий включили три возможных метода
противодымной защиты лестничных клеток: устройство балконов,
доступ к вестибюлям и применение подпора воздуха. По-види-
мому, это первое официальное упоминание о применении подпора :
воздуха для защиты зданий от пожара.Через несколько лет после опубликования данных о примене¬
нии подпора воздуха при пожаре в зданиях был проведен ряд
научных исследований и появилась информация об эффективности Ж
этой системы, что способствовало пробуждению во всем мире ин- 2
тереса к использованию данного способа.	*5.4.1.	Испытания, проведенные в Великобритании.	йУниверсальный магазин. В 1964 г. на Пожарной исследователь- Ж
ской станции были проведены исследования возможности при- Ж102мщения подпора воздуха для ограничения движения дыма в зда¬
ниях [5]. Для этой цели фирмой «Маркс и Спенсер» в распоря¬
жение станции было предоставлено новое трехэтажное здание уни-
гд рсального магазина. В универмаге имелась закрытая лестнич¬
ная клетка, соединяющая все три этажа. Двери на каждом этаже
гоединяли лестничную клетку с прилегающими помещениями.
Единственный вентилятор производительностью 1400 л/с, уста¬
новленный на лестничной клетке на втором этаже на уровне роста
человека, применялся для создания подпора воздуха. Маленькие
комнаты на первом и втором этажах использовались в качестве
шдымляемых комнат во всех четырех испытаниях.Для генерирования дыма применялась специально спроекти¬
рованная аппаратура, в которой контролировались процесс горе¬
ния и количество дыма, выделяемое различными целлюлозными
материалами.. Результаты испытаний показали, что количество и
температура дыма, выделяемого генераторами, ниже, чем при ре¬
альном пожаре, но количества теплого дыма достаточно, чтобы
провести эксперименты и создать условия, близкие к выделению
дыма на ранней стадии пожара. Было проведено четыре испытания
с теплым дымом, причем в двух случаях в лестничных клетках
создавался подпор воздуха, а в двух других случаях вентиляторы
не применялись. В каждом испытании дым генерировался вна¬
чале на первом, а затем на втором этаже. В двух испытаниях, где
вентиляторы не применялись, дым поступал через дверь из за-
дымляемой комнаты на лестничную клетку. Несмотря на огра¬
ниченное количество дыма, уже через 10—20 мин невозможно
было находиться в части лестничной клетки. Если дверь из задым-
ляемой комнаты на лестничную клетку открыта, поступление дыма
становится значительным, и он быстро заполняет лестничную клет¬
ку и лестничные площадки, а затем проникает через закрытые
двери, распространяясь по другим помещениям. Открывание вен¬
тиляционных отверстий в верхней части лестничной клетки ока¬
залось неэффективным для удаления дыма, поэтому включать в
строительные нормы требования по устройству таких отверстий
нецелесообразно.В двух испытаниях, где в закрытой лестничной клетке созда¬
вался подпор воздуха, этот подпор варьировался таким образом,
что некоторые способы противодымной защиты могли быть реа¬
лизованы при минимальном' избыточном давлении, т. е. давлении,
при котором дым не проходит через зазоры в дверном проеме.
Было установлено, что избыточного давления 5 Па достаточно для
предотвращения проникания дыма через зазоры в дверном про¬
еме. Кроме того, выяснилось, что при таком избыточном давлении
дым не успевает распространиться на лестничную клетку при крат¬
ковременном открывании двери, необходимом для прохода через
нее человека.Проведенные эксперименты позволили сделать вывод, что из¬
быточного давления 12,5 Па на путях эвакуации достаточно для
предотвращения попадания дыма в это пространство и кратко¬103
временное открывание других;!
дверей (не считая ведущих в го-|
рящее помещение) не вызывает
никаких отрицательных последча
ствий, снижающих общую эффек-ч
гивность системы подпора возду¬
ха. При таком уровне избыточно¬
го, давления не удается полностью
предотвратить попадание дыма в
лестничную клетку, когда дверь
из задымляемой комнаты на лест- ,
ницу открыта. Испытания также |
наглядно продемонстрировали а
эффективность работы системы!
подпора воздуха: дым, попавший.:!
на пути эвакуации при открытой!
двери из задымляемой комнаты, !§
удаляется в относительно корот-;
кое время после того, как дверь;
снова будет закрыта.	■Пожарная исследовательская-
станция. Исходя из результатов^!
предварительных исследований,!^
описанных выше, на Пожарной
исследовательской станции в Бо-
рехемвуде была проведена серий!
испытаний по применению подпо-1
ра воздуха в четырехэтажномЯ
экспериментальном здании (ркс.'Т
5.3), находившемся в распоряже-й
нии станции [6]. В здании имелась лестничная клетка, связанная!
на каждом этаже с вестибюлем. В этих испытаниях для созданияЯ
подпора воздуха в лестничной клетке (представляющей собой,
эвакуационный путь) использовали два вентилятора, объединен-^
ных в общую систему каналом, подающим воздух на лестничную^
клетку на уровне каждого этажа. Вентиляторы могут работать по ^
отдельности или одновременно. В качестве источника дыма в этих)
испытаниях был использован костер из дров, сложенный в ма-;
лснькой комнате, примыкающей к лестничной клетке на первом -
этаже. Пожарная нагрузка составила 30 кг/м2, а оконные проемы I
имели такой размер, что нагрузка на единицу площади вентиля-1
ционных отверстий равнялась 220 кг/м2. Пожарная нагрузка легко?
может быть определена для жилых домов, контор, гостиниц и т. п.|Экспериментальные исследования проводились в несколько эта¬
пов. Вначале измеряли давление, развивающееся при пожаре.
Эти измерения проводили на уровне верха стандартной двери, т. е.
на высоте 2 м от уровня пола. Ожидалось, что давление будет
зависеть от температуры в горящем помещении; в условиях экс¬
перимента давление при пожаре достигло предельного значения .3Рис. 5.3. Здание
ром проводились пожарные
подпором воздухав Борехемвуде, в кото-
испытания с1046 Па. Однако выяснилось, что кроме температуры на давление
влияет и другой фактор — положение нейтральной плоскости. Его
можно менять, изменяя положение и размеры проемов б поме¬
щении. Например, большое отверстие у низа двери понижает уро¬
вень нейтральной плоскости и тем самым повышает давление у
нерха двери.На втором этапе испытаний в течение шести зимних месяцев
изучали различные разности давлений, которые могут возникнуть
при неблагоприятных атмосферных условиях. Было установлено,
что максимальная разность давлений между задымляемой ком¬
натой и лестничной клеткой, обусловленная атмосферными усло¬
виями, составила 12,5 Па. Аналогичные результаты были получены
и в других работах, где для десятиэтажного здания при скорости
ветра 32 км/ч разность давлений у двери между комнатой и ко¬
ридором, как правило, составляла 2,5—5 Па. Таким образом,
можно сделать вывод, что разность давлений, обусловленная ат¬
мосферными условиями, может превышать давление, развиваю¬
щееся при пожаре, и чтобы перекрыть это превышение с запасом,
как правило, достаточно создать избыточное давление 25—50 Па.На третьем этапе испытаний определяли расходы воздуха, ко¬
торый необходимо подать на лестничную клетку или в другие
закрытые помещения для создания в них соответствующей раз¬
ности давлений у дверей. Если рассматривать обычную дверь, т. е.
конструкцию с зазорами шириной 3 мм по контуру, то площадь
зазоров у стандартной одностворчатой двери составит 130 см2.
Измерения и расчеты показали, что при прохождении через дверь
воздушного потока со скоростью 75 л/с создается разность дав¬
лений 50 Па. Это означает, что количество воздуха, которое не¬
обходимо подавать на эвакуационные пути для создания в них
подпора воздуха, относительно невелико, и основные исследова¬
ния должны быть направлены на получение детальной информа¬
ции о воздухопроницаемости различных элементов здания.На четвертом этапе испытаний изучалась эффективность сис¬
темы подпора воздуха для противодымной защиты. Если на пер¬
вых стадиях работы для выделения дыма применяли генераторы,
то на решающих, конечных стадиях испытаний дым получали с
помощью костров, сложенных в небольших комнатах. При про¬
ведении таких испытаний с закрытой дверью между помещением,
где развивается пожар, и лестничной клеткой без использования
подпора воздуха было установлено, что в течение 11 мин обра¬
зуется густое облако дыма и помещение становится непригодным
к эксплуатации. Через 18 мин пламя проникло в лестничную клет¬
ку, а через 25 мин после начала пожара контрольная дверь ока¬
залась полностью уничтоженной. Когда аналогичные испытания
были повторены в здании, выполненном из таких же конструкций
(огнестойкая дверь, рассчитанная на сопротивление огню в тече¬
ние 80 мин), при одинаковом пожаре, но с применением в лест¬
ничной клетке избыточного давления 50 Па, дым не проник в лест¬
ничную клетку в течение всего периода испытаний, длившегося105
,М) мин I! II 41 мп1 мши ■ I<*|>11 <• 1,1 и ,>ич-ПН1ЧПОЙ клетке был отмеченними, и' 			 м.ими |мн I и-мисратуры, и, несмотря на то чтоь!•!«>• пн |чими по.чо!на были охвачены огнем, о чем свидетель-
гту«м IIч 1Н;1Чигольная деформация, огонь за 50 мин не проник
нпугрь лестничной клетки.Результаты пятого и последующих этапов испытаний были опу¬
бликованы в сборнике [7] в 1969 г. На этих этапах исследовали,
как влияет открывание двери между помещением, где развивается
пожар, и помещением с избыточным давлением. Испытания про¬
водили аналогично описанным выше при закрытой лестничной клет¬
ке и различной степени открывания двери, ведущей в охваченное
огнем помещение. Результаты испытаний при отсутствии или на¬
личии избыточного давления 50 Па в лестничной клетке сопостав¬
ляли с результатами, полученными в тех же условиях при пол¬
ностью закрытой двери в горящее помещение. Фотографии, сде¬
ланные во время этих испытаний, показали, что применение под¬
пора воздуха является эффективным средством от проникания
дыма в лестничную клетку даже при открытой двери из охвачен¬
ного огнем помещения.Проведенные испытания позволили также сделать дополни¬
тельный важный вывод, что создание подпора воздуха не только
является удовлетворительным и практически применимым спо¬
собом противодымной защиты, но также повышает огнестойкость
двери между горящим помещением и лестничной клеткой [6].5.4.2. Теоретические исследования движения дыма. В связи с
большим числом типов зданий, условий их эксплуатации и раз¬
нообразием видов пожаров не представляется возможным экспе¬
риментально изучить поведение дыма в каждом случае. Поэтому
пришлось обратиться к теоретическим исследованиям движения
дыма в конкретных, практически возможных ситуациях. Имею¬
щаяся вычислительная техника позволяет провести такие иссле¬
дования, и главная трудность заключается в установлении точных
параметров температуры воздуха, скорости потока и давления
при каждом виде пожара. В ряде работ ;[8—13] приведены програм¬
мы для ЭВМ, позволяющие наблюдать за развитием пожара при ис¬
пытаниях с небольшим числом приборов, однако для больших
зданий со сложным планом, оборудованных системой подпора
воздуха, такие программы еще не разработаны. Во всяком случае,
программы для ЭВМ являются инструментом, позволяющим в
значительной мерс оценить эффективность и ограниченность сис¬
темы подпора воздуха.5.4.3.	Создание подпора воздуха. Пожарная исследовательская
станция Научно-исследовательской ассоциации по отоплению и
вентиляции (в настоящее время Научно-исследовательская ассо¬
циация коммунального хозяйства и информации) в Брекнеле про¬
вела ряд испытаний, посвященных проблеме создания в зданиях
подпора воздуха.При проведении этих испытаний рассматривались следующие
вопросы:1061)	воздействие давления снаружи и внутри здания, которое
может оказывать влияние на движение воздуха и, следовательно,,
па эффективность системы подпора воздуха;2)	влияние системы механической вентиляции, не являющейся
системой подпора воздуха, на перемещение воздуха внутри здания;3)	определение зависящих от конструкции здания расходов
иоздуха, необходимых для создания требуемого избыточного дав¬
ления;4)	оптимальное проектирование распределения воздуха в за-
писимости от системы подпора воздуха;5)	надежность системы подпора воздуха.При изучении двух первых вопросов использовались теорети¬
ческие методы с применением вычислительной техники. Инфор¬
мация по третьему вопросу была собрана по опубликованным ма¬
териалам, а для измерения характеристик расходов воздуха в
зданиях были проведены дополнительные испытания. Два послед¬
них вопроса посвящены технологическому и экономическому ас¬
пектам распределения воздуха для создания системы подпора
воздуха на путях эвакуации. Результаты этого исследования, ко¬
торое является одним из наиболее исчерпывающих, изложены в
сообщении П. Дж. Хобсона и Л. Дж. Стюарта [14], а основные на¬
правления дальнейших исследований рассмотрены ниже.В сообщении рассмотрены четыре главных фактора, влияющих
на перемещение воздуха в пределах здания: ветер, естественная
тяга, механическая вентиляция и пожар. Результаты работы по¬
зволяют сделать вывод, что давление воздуха, возникающее под
влиянием атмосферных условий, естественной тяги и пожара, мож¬
но противопоставить давлению, вызванному работой системы ме¬
ханической вентиляции, и что исследуемые здесь показатели имеют
такой же порядок величины, что и в проведенных ранее работах
[6, 15, 16]. В сообщении содержатся важные сведения' о прохож¬
дении воздуха через такие элементы здания, как окна, двери и
шахты лифтов, и даны числовые значения, необходимые при про¬
ектировании. Подчеркнута важность создания подпора воздуха
на путях эвакуации и изложены правила проектирования при
нескольких методах противодымной защиты. Рассмотрены обору¬
дование, вентиляторы, каналы и ограничители; в общих чертах
отмечены особенности систем подпора воздуха. Все результаты
обобщены в виде требований по проектированию и включены в
недавно выпущенные нормы; ниже подробно рассмотрены все
затронутые вопросы.5.4.4.	Зарубежные исследования.Австралия. Несмотря на то, что в Новом Южном Уэльсе, вероят¬
но, впервые в мире были объединены и включены в нормы предло¬
жения по созданию подпора воздуха на путях эвакуации, не было
опубликовано никаких материалов по результатам исследований,
предшествовавших этому решению. В одном из номеров бюллетеня,
выпускаемого Государственной экспериментальной строительной
станцией [16], кратко описана работа, связанная с исследованием107
распространения огня и дыма. Она включает несколько испытанш
в трехэтажной экспериментальной башне: В ней сообщается, чт
требования к воздушному потоку и давлению даны применительн
к условиям Нового Южного Уэльса, и -приводятся сведения о раз-'
личных по эффективности системах подпора воздуха с учетом усло¬
вий, возникающих при открытых и закрытых дверях."Канада. Канадским Национальным комитетом научных иссле¬
дований в Оттаве была выдвинута обширная программа исследо-»
вами и по проблеме противодымной защиты зданий повышенной
этажности. Намечалось провести как экспериментальные, так и
теоретические исследования [17—24]. Интенсификация движения
воздуха в’зданиях,-обусловленная атмосферными условиями-тре-*
б^Ут 'одновременного рассмотрения влияния механической систем"
Создания1 подпора воздуха и естественной вентиляции. В;резуль
тате исследований была подготовлена объяснительная записка [25]
в Которо'й изложены принципы противодымной защиты и 'Требо-:
вания к семи различным методам, позволяющим практически осу¬
ществить такую защиту.В. документе рекомендуется устраивать систему противодымной-
защиты во всех зданиях выше шести этажей (с некоторыми ис-^
ключениями), а отказ от применения спринклерного оборудования
рассматривается как альтернатива системе противодымной защи
ты. Основной задачей противодымной защиты является обеспече^
ние безопасных условий в тех частях здания, где могут находиться,
люди при неожиданном возникновении пожара, у входов в лест
ничные клетки и у лифтовых шахт. При этом безопасным поме
щением считается такое, в котором не более 1 °/о объема может!
быть охвачено огнем. Предложения, сделанные в рассматривав-'
мом документе, в дальнейшем были включены в Правила по про-
тнводымной защите зданий Канады.США. В США были проведены некоторые исследования по со~;
зданию системы подпора воздуха (кроме пожарных испытаний,
описанных ниже), и ряд требований к ней включен в Единые стро¬
ительные нормы США [26]. Эти требования основаны на системе
противодымной защиты, разработанной Пожарной инспекцией:
Лос-Анджелеса [27, 28], где применяют оба метода—-создание
подпора воздуха и удаление дыма. Такая система подвергалась
критике в различных странах [29].Европа. Система противодымной защиты, исследованная в Ев¬
ропе, относится к так называемым продувочным системам, где
в вестибюль подается большое количество воздуха и создается
эквивалентная вытяжка [30—32]; системы подпора воздуха, даже
самые простые, не исследовались в европейских странах, за ис¬
ключением Великобритании.5.4.5.	Испытания при пожаре. Исследовательские работы по
применению систем подпора воздуха для противодымной защиты
подвергались серьезной критике из-за отсутствия натурных ис¬
пытаний при пожаре; обычно испытания проводились только в108лабораторных: условиях. Поэтому
результаты трех натурных по¬
жарных испытаний тщательно
изучались во всех аспектах, свя-
■анных с противодымной защи¬
той; ниже описаны некоторые де¬
тали этих испытаний.• Летом 1972 г. Политехничес¬
ким институтом в Бруклине по
заданию Пожарной инспекции
Нью-Йорка были проведены по¬
жарные испытания [33] в 22-
этажном конторском здании. Это
здание (рис. 5.4) предназначалось
па снос, поэтому, воспользовав¬
шись • удобным случаем, в нем
провели пожарные испытания с
целью изучения работы несколь¬
ких систем создания подпора воз¬
духа и удаления дыма. Для про¬
ведения испытаний установили
два осевых лопастных вентилято¬
ра: один (производительностью
1133 м3/мин) — в нижней части лестничной клетки, предназначен¬
ной для испытаний, другой (производительностью 283 м3/м.ин) —
в верхней части лестничной клетки. Большой вентилятор, установ¬
ленный внизу, предназначался для создания подпора, а меньший,
установленный сверху,—для вытяжки дыма. После включения
этих вентиляторов разность давлений в нижней части лестничной
клетки стала равной 250 Да в точке подачи воздуха и, постепенно
снижаясь по мере подъема лестницы, составила в верхней части
пестничной клетки всего лишь 75 Па. Когда давление на нижнем
уровне уменьшилось до 75 Па, на верхнем уровне оно равнялось
20 Па.Приведенные выше результаты относятся к случаю, когда все
двери лестничной клетки закрыты. Если открыта одна или не¬
сколько дверей в лестничной клетке, то разность давлений над
открытой дверью заметно снижается. Испытания, в которых из¬
быточное давление в лестничной клетке создавалось вентилято¬
ром, установленным в верхней части, при открытой снизу лест¬
нице показали, что дым (в виде столбов) концентрируется на
нижнем уровне. Такой результат не соответствует поставленным
требованиям, поэтому описанная система была забракована и
больше не испытывалась. При испытаниях с применением охлаж¬
денного дыма осуществлялась подача воздуха под давлением на
нижнем уровне, чтобы установить, что система подпора воздуха
предохраняет лестничную клетку от попадания в нее дыма. По¬
лученный результат был удовлетворительным.Следующий этап работы заключался в проведении четырех109Рис. 5.4. Двадцати двухэтажное зд&йие в
Нью-Йорке, где проводились огневые ис¬
пытания с подпором воздуха
пожарных испытаний. Один пожар был устроен на седьмом эта¬
же, где костер из деревянных столов, стульев, бумаг, пенорези¬
новых подушек и кусков полиуретана создавал нагрузку0,0031 кг/см2 в испытательной комнате размером 16,4x9,7 м
(161 м2). Другие три пожара были организованы на десятом эта¬
же на различном расстоянии от лестничной клетки. В этих испы¬
таниях создавался пожар на небольшой площади (23—28 м2),
где горела конторская мебель, причем пожарная нагрузка состав¬
ляла соответственно 0,0025, 0,0044 и 0,0025 кг/см2.Выводы, которые удалось сделать при этих испытаниях, за¬
ключаются в следующем:а)	доказана возможность применения системы подпора воз¬
духа в лестничных клетках высоких конторских зданий для обес¬
печения защиты от проникания в них дыма;	гб)	измерения уровней дыма и непосредственное визуально*!
наблюдение в лестничной клетке показали, что ее пространств®
остается свободным от дыма, пока широко открыто не более трея
дверей;в)	в то время как в коридоре и на прилегающих к нему плед
щадках на этаже, где возник пожар, наблюдалась значительна^
степень задымления, испытуемая лестница оставалась свободной
от дыма и обеспечивала надежный и безопасный проход для эва¬
куации людей, а также служила путем, по которому пожарные
могли приблизиться к огню;г)	измерения показали, что при удалении вытяжного венти¬
лятора, установленного в верхней части лестничной клетки, ра¬
бота системы подпора воздуха улучшается при наличии вытяж¬
ных отверстий соответствующего размера.Примерно в это же время, в июне 1972 г., Министерством стро¬
ительства были проведены аналогичные испытания [34] в Атланте,
штат Джорджия. Четырнадцатиэтажную гостиницу Генри Греди
включили в перечень сносимых зданий, и было решено провести
серию пожарных испытаний с целью оценки эффективности при¬
менения системы подпора воздуха.Для повышения давления в лестничной клетке и лифтовых
шахтах были установлены вентиляторы. Они обеспечивали подачу
воздуха в нижнюю часть каждой шахты, причем максимально возг
можное поступление воздуха в лестничную клетку составлял
623 м3/мин, а в лифтовую шахту— 1048 м3/мин; эта шахта был
общей для трех лифтов. Кроме того, установили дополнительны
вентиляторы,, обеспечивающие создание избыточного давления на
площадках (вестибюлях), ближайших к лестничной клетке горя^
щего этажа, или поддерживающие пониженное давление при раз¬
мещении вытяжного вентилятора на покрытии. При использовании
вентиляторов указанной производительности давление в нижней
части лестничной клетки достигает 200 Па и падает до 25 Па в}
верхней части при закрытых дверях в лестничную клетку. Инте¬
ресная особенность рассматриваемой системы подпора воздуха
в лестничной клетке состоит в том, что при понижении давления110и нижней части до 50 Па давление в верхней части остается рав¬
ным 25 Па. В лифтовой шахте при работе вентилятора с макси¬
мальной производительностью давление у двери лифта иа пятом
паже, где произошел пожар, равнялось 12,5 Па.Испытания дымом и пожаром были проведены для проверки
поведения системы в различных условиях. Из трех пожарных
испытаний одно было проведено на пятом этаже, два — на треть¬
ем. В одном испытании в качестве топлива использовали раз¬
личные предметы мебели массой около 200 кг, в двух других —
деревянные планки. Во всех испытаниях нагрузка от пожара, как
правило, не превышала 0,002 кг/см2. При проведении испытаний
применяли избыточное давление 37,5 Па между лестничной клет¬
кой и прилегающими помещениями (это значение снижается до
12,5 Па при открытой двери в лестничную клетку на уровне этажа,
где произошел пожар) и 12,5 Па между лифтовой шахтой и пло¬
щадкой на горящем этаже.Испытания дали следующие результаты:а)	механическая система подпора воздуха обеспечивает удов¬
летворительную защиту лестничных клеток от проникания дыма;б)	защита вестибюлей становится достаточно эффективной при
осуществлении их дополнительной изоляции и создании препят¬
ствий для перемещения дыма;в)	создание подпора воздуха в лифтовых шахтах становится
возможным и эффективным при предотвращении инфильтрации
дыма внутрь шахты;г)	избыточное сопротивление может возникать у входных две¬
рей, расположенных рядом с большим вентилятором, который яв¬
ляется источником снабжения воздухом защищаемого от дыма
помещения;д)	когда единственный источник снабжения воздухом распо¬
ложен в лестничной клетке ниже входной двери на первый этаж,
открывание этой двери приводит почти к полной потере герме¬
тизации лестничной клетки;е)	исходя из указанных выше соображений рекомендуется по¬
давать воздух не в одной, а в нескольких точках, расположенных
на разных сторонах шахты. Это будет способствовать унификации
конструкций систем подпора воздуха и ликвидирует значительные
потери, обусловленные открыванием дверей в какой-либо точке.Два испытания пожаром позволили восполнить пробел в ре¬
зультатах уже проведенных экспериментов, касающийся величины
избыточного давления, достаточной для противодымной защиты,
и в этом отношении были весьма полезны. Однако испытания про¬
водили в старых зданиях, при проектировании и строительстве
которых не предполагалось создания системы подпора воздуха,
и примененная в обоих случаях система подпора воздуха не может
рассматриваться как рабочая часть здания, предусмотренная при
его проектировании с самого начала.Высказанные критические замечания обусловили проведение
третьего испытания пожаром, результаты которого описаны ниже.111
воздуха при° пожаре”ИС В Гам6урге- в "отором испытывалась система подпора112Испытания проводили в специально спроектированном контор¬
ском здании в Гамбурге [35, 36], которое имело шесть наземных
н один подвальный этаж (рис. 5.5). В плане здание близко к пря¬
моугольнику размером 13x28 м. Каждая длинная сторона при¬
мыкает к соседним зданиям, а фасад по короткой стороне нави¬
сает над каналом (Монкдамфлит). Поэтому доступ в здание воз¬
можен только со второй короткой стороны (южный фасад).Такое ограничение доступа в здание создает серьезные про¬
блемы пс размещению лестниц и устройству подходов к двум лиф-
7-ам, так как войти в здание с продольных сторон практически
невозможно. Можно рассматривать только один путь предотвра¬
щения попадания дыма в лестничную клетку с помощью традици¬
онного метода естественной вентиляции — создание в центре зда¬
ния «дымовой башни» (или большого открытого колод'-а), обе¬
спечивающей доступ к лестницам каждого этажа через открытые
балконы, примыкающие к этой башне. Такой метод не обеспечи¬
вает надежной защиты от дыма при различных атмосферных ус¬
ловиях и, кроме того, приводит к
потерям большой полезной пло¬
щади из-за необходимости разме¬
щения центрального ядра; поэто¬
му проектирование системы под¬
пора воздуха проводили с учетом
требования экономии площади и
применяли вполне проверенный
способ противодымной защиты
(рис. 5.6).Служба контроля зданий и
пожарная команда Гамбурга не
располагали результатами экспе¬
риментов по применению избы¬
точного давления как средства,
предотвращающего попадание ды¬
ма на пути эвакуации, однако они
были готовы к проведению новых
исследований, ознакомившись с
результатами испытаний, прове¬
денных в других странах. Эти
службы дали согласие на прове¬
дение экспериментов, поставив
два следующих условия:спроектированная , система
подпора воздуха должна оста¬
ваться эффективной при четырем
открытых дверях или при возник- „ _1	с	^	Рис. о.б. План типового этажа .НОВеИИИ внешнего ^(Эффекта Тру~ щеиием системы подпора воздухабы»; расчеты ДОЛЖНЫ подтвер- / — Сторона здання. выходящая на канал;г	2 лестничная клетка и лифтовая пло-ДИТЬ НадеЖНОСТЬ системы при щадка, в которых создан подпор воздуха:рассмотренных условиях;	4_ст0|,в,аразме-113
РИС- 5'?Чг?ж^ТГХв^иГ"7п?сбх,Г«";;«ТВГ,,Г <ПОЖаР	на второ» вентилэтаже, а „а всех остальных этажах-как ^ ^етьемеэта°жеЭТаЖе ТаКИе **’ КаК на вто*1руемом114испытание пожаром должно проводиться в многоэтажном зда¬
нии, чтобы продемонстрировать возможность удержания дыма вне
площадок и лестничных клеток с помощью системы подпора воз¬
духа.Предполагалось, что система подпора воздуха будет работать
к двух режимах: в режиме низкого давления иа лифтовых пло¬
щадках и в лестничных клетках в течение всего периода нахож¬
дения людей в здании и в режиме высокого давления в обеих лест¬
ничных клетках и на лифтовых площадках при неожиданном воз¬
никновении аварийной ситуации — пожаре в каком-нибудь поме¬
щении.Проектирование системы проводилось с учетом следующих осо¬
бенностей:а)	система подпора воздуха может работать в двух режимах
с равным давлением в лестничной клетке и на лифтовой площадке:
при обычных условиях давление равно 15 Па, при аварийной си¬
туации оно возрастает до 50 Па (рис. 5.7);б)	о возникновении аварийной ситуации сигнализируют дымо¬
вые датчики, два из которых на каждом этаже расположены в кон¬
торских помещениях;в)	аварийное электроснабжение обеспечивается с помощью
дизельного генератора, размещенного в подвале;г)	лестничные клетки и площадки лифтов снабжены независи¬
мыми вентиляторами, установленными на крыше, с индивидуаль¬
ным забором воздуха;д)	когда открыта дверь из конторского помещения и (или)
из лестничной клетки на площадку, скорость течения воздуха в
помещение, охваченное пожаром, из помещения с избыточным
давлением должна составлять не менее 0,5 м/с (рис. 5.8). Это
условие выполняется, когда одновременно открыты1 максимум
четыре двери, причем одна из них — наружная дверь на первом
этаже. Как правило, при рассмотренных условиях возрастает рас¬
ход воздуха внутрь лестничной клетки и на каждую площадку,
и возможность дополнительного притока воздуха через постоян¬
ные отверстия ограничивается условием, что давление в лестнич¬
ной клетке при закрытых дверях не будет превышать 50 Па;е)	создание избыточного давления воздуха в конторских по¬
мещениях на каждом этаже осуществляется с помощью двух вер¬
тикальных каналов, показанных в плане иа рис. 5.6. Обычно в
этих каналах на каждом этаже устанавливают огнестойкие сталь¬
ные газонепроницаемые клапаны, которые в нормальном положе¬
нии закрыты и автоматически открываются при обнаружении дыма
на соответствующем этаже;ж)	воздух, имеющий избыточное давление, поступает только
на этаж, где произошел пожар. Эта местная вентиляция противо¬
действует принятой системе подпора воздуха при всех режимах
ее работы, поэтому расчетное давление в лестничной клетке дол¬
жно приниматься не менее 58 Па, а на всех площадках невенти-115
/1-35//гуф/побыс
. ■'есупнш/ная клетка холм| г,вв»IПУраВеыземли■ 0,05-0,05-0,05-0,05-0,05Конторскиепомещения0,05] ^0,05тгтгтт5ОПоо,стI 40,36г0,071Г166 ПоЩ09.\оМ0,075-0,025 □ -*-0,361'=^ 2 м/сОЛа-*-о,мд0.39} >*Ъ,1491,07К/'у ^^0,5^м/с-0,36-О,ОН
I0,2 м/стОПоТР0,36-*Ц№	-ЛПреем	ЦокольныйШ> V* 0,54 м/с	этст а"Т 1этажРис. 5.8. Расчетный расход воздуха через «открытую дверь» {пожар произошел иа вторф&
вентилируемом этаже); расходы воздуха через площадку с открытыми дверьми на второ|р
и наземном этажах одинаковы; на всех остальных этажах расходы воздуха на площадка^
гакие же, как на третьем этаже116.шруемых этажей — 60 Па. Такое повышение уровня давления
должно быть проверено при испытаниях.В этом здании были проведены следующие испытания системы
подпора воздуха:а)	измерение разности давлений и расхода воздуха, устано¬
вившегося в здании, когда ожидаемая площадь утечки в обору¬
дованном здании обеспечена на каждом этаже;б)	визуальное изучение поведения системы при генерировании
холодного дыма в испытуемом помещении;в)	испытание системы в здании на всех стадиях пожара в кон¬
торском помещении на втором этаже.Пожарные испытания проведены при условиях, полностью со¬
ответствующих режиму эксплуатации в оборудованном здаиии:
там, где нет окон или дверей, устанавливают временные перего¬
родки. Их тщательно замазывают и делают отверстия заданных
размеров, позволяющие оценить истечение различных газов. По¬
жар устроен в помещении размером 4x15 м, отгороженном в се¬
верной части второго этажа. Дверь с площадки открывается в
помещение, охваченное огнем, и в это же помещение входят два
вертикальных вентиляционных канала. Несмотря на то что щели
в полностью законченном здании замазываются, все же будет
происходить течение воздуха с площади этажа наружу, вызванное
нормальной работой системы кондиционирования воздуха; это
течение имитируется отверстиями соответствующих размеров в
перегородке помещения, где устроен пожар. Для создания пожара
использовано 370 кг дров, уложенных в две группы по восемь
штабелей с прокладкой между ними толстых кусков пенополисти-
рола для образования густого черного дыма.При проведении испытаний были измерены следующие пара¬
метры, характеризующие условия, которые создаются в здании
при пожаре:а)	разность давлений между площадками и лестничной клет¬
кой и площадками и прилегающими помещениями иа каждом
этаже;б)	расход воздуха, подаваемого в каждое помещение, с из¬
быточным давлением с помощью приточных вентиляторов;в)	расход воздуха наружу через каждую открытую дверь;г)	температура в ряде точек помещения, где произошел по¬
жар, на лифтовой площадке, в других помещениях этого этажа и в
нескольких точках лестничной клетки;д)	плотность дыма на лифтовой площадке этажа, где произо¬
шел пожар, и в нескольких точках лестничной клетки;е)	концентрация СО и С02 на лифтовой площадке этажа, где
произошел пожар, и в лестничной клетке на уровне второго этажа.Результаты измерений расхода воздуха и разности давлений,
проведенных за день до испытаний, показали, что расход воздуха,
поступающий в герметизируемое пространство (лестничную клет¬
ку и лифтовые площадки), немного превышает расчетные значе¬
ния (примерно на 8%). Разность давлений между герметизируе-117
мым пространством и прилегающими помещениями примерно на д,
40% больше принятой при проектных расчетах. Такой результатЯ^
получен путем тщательной подгонки дверных полотен в проемах”®^
между лифтовыми площадками и конторскими помещениями и ЯГ
между площадками и лестничной клеткой; в примененных комп-Яь
лектах дверей с подогнанными полотнами в стальных коробках'
зазоры по контуру очень малы.	ШИспытания холодным дымом. Скорость потока воздуха через Яр
открытые двери была ниже принятой в проектных расчетах при- -
мерно на 20%, за исключением наружной двери в наземном этаже;
в последнем случае скорость потока воздуха больше расчетной
примерно на 100%. Вероятно, это связано с относительно неболь¬
шим различием в сопротивлении потоку воздуха при прохожде¬
нии через двери, оказывающие существенное влияние на скорость
потока. Однако принималось, что для эффективной противодьш- I
ной защиты расход воздуха через открытые двери должен быть
одинаковым. Испытания холодным дымом наглядно продемонст- I
рировали движение воздуха наружу нз пространства с избыточным
давлением и показали, что большой расход воздуха через открьмЯ]
тые двери создает незадымленную зону со стороны пожара перец Я;1
дверью, ведущей к пути эвакуации (в расматриваемом случае— Яу
дверь на лифтовую площадку). Во время испытаний холодным Я!
дымом не наблюдалось проникания дыма в лифтовые шахты или
лестничную клетку даже при четырех открытых дверях (из кон- ]
торского помещения на площадку, с площадки на лестничную }
клетку на втором этаже, из лестничной клетки на площадку и* ■
с площадки наружу на наземном этаже).	| ]Из журнала наблюдений, проведенных в течение испытаний « . ]
пожаром (табл. 5.1), видно, что температура до 700°С была за-
фиксирована в помещении, где произошел пожар, примерно через щ
15 мин после начала испытаний, длившихся около 36 мин. В те-
чение всего периода огневых испытаний площадки и лестничные Я1
клетки оставались незадымленными, и только при максимальной Я'
плотности дыма на очень короткое время (около 2 мин) видимость
на лифтовой площадке второго этажа понизилась на 30%- Однако Я;
это были исключительные условия, и воздух на этой площадке Я
быстро посветлел и оставался незадымленным в течение всего
остального времени. Клапаны в вертикальной шахте были откры- Я
ты через 1 мин после начала испытаний, и на этой стадии было Я
установлено, что воздух двигался по шахте вниз, поддерживая Я|
горение. Однако при развитии пожара возникает обратный поток Я
воздуха и значительная часть дыма удаляется из здания через |н
шахту.Измерения давления в различных точках во время огневых Яп
испытаний показали, что шахты создавали заметный вытяжной
эффект и в помещении, где произошел пожар, давление снижалось, Яь
как правило, на 20 Па; поэтому разность давлений между лиф- -Ж>
товой площадкой и горящим помещением составила в течение по- ;^Я
жара 90 Па. Этот вытяжной эффект оказывает влияние также иа >Яь[118ТАБЛИЦА 5.!. ЖУРНАЛ ПОЖАРНЫХ ИСПЫТАНИИ В ЗДАНИИ
ПО УЛИЦЕ ГРОССЕР БУРШТАХ, 46—48, ПРОВЕДЕННЫХ 4 АПРЕЛЯ 1976 Г.Стадия пожа¬Время, минра и темпера
тура над ог¬
нем. "СПоложенно дверейРаспространение дым^01Начало по¬
жараЗагореласьВсе закрыты—2одна полен¬аницаВыделение дыма42005Открыта дверь на второмВ горящем помещении6300этаже с площадки в контор¬сгустки дымаское помещениеСлой дыма на площадке7Открыта дверь на втором8500этаже с площадки в лест¬Площадка не задымл^на9400ничную клетку10Открыта дверь на наземном11этаже из лестничной клеткнна площадкуПлощадка и лестничная12400Открыта наружная дверьклетка не задымлены13Горят двеОткрыты четыре двериТо же14Открыты двери на первом и»15поленницытретьем этажах нз контор¬Движение дыма на Пло¬16ских помещений на площад¬щадку, понижение види¬кимости на 30%17700Лестничная клетка Иезадымлена18Открыты еще две дверн наПлощадка ие задымленаЧ 9первом и третьем этажах в
лестничную клетку (в две¬630рей открыто)20Закрыты двери наземного21этажа222363024630Открыты двери из лестнич¬Площадка и лестничная25ной клетки на четвертом и
пятом этажах (8 дверей от¬
крыты)клетка не задымлены26То же27Открыты двери конторских28620помещений на четвертом и29пятом этажах (10 дверейоткрыты)Лестничные клетки и пло¬30510Снова открыты двери назем¬31ного этажа (12- дверей отщадки не задымлены32крыты)333435Конец пожа¬
ра1I119
поток воздуха через открытые двери. Когда открыты четыре двери®
(дне из горяшего помещения и две на наземном этаже), скорость*
потока воздуха через открытую дверь из лестничной клетки наЯ
площадку возрастает вдвое по сравнению со скоростью, зафик-Я
•сированной в предыдущий день, и наблюдается поступление воз- ч
.духа в здание через дверь наземного этажа (в отличие от потока
пз здания при предыдущих испытаниях холодным дымом).Окна в горящем помещении оставались неповрежденными в .
течение всего периода испытаний пожаром.	ШПожар был устроен на втором этаже. Источником огня слу-^Ш
жил штабель из 370 кг дров с прокладками полистирола (дл.^в
увеличения количества дыма), сложенный в небольшом помещена
иии. При полностью закрытых дверях давление иа площадках йК
лестничных клетках было намного выше проектного, однако раоШ
ход воздуха при открытых дверях был несколько ниже. В начальЯР
ной стадии пожара воздух поступал в огонь через одну из вер¬
тикальных шахт. Окна в горящем помещении не разрушились и
не покоробились в течение всего периода испытаний. Клапан в
вертикальной шахте был открыт только на том этаже, где проте¬
кал пожар.Заслуживает внимания тот факт, что установленное оборудо¬
вание не только сохранило пути эвакуации незадымленными, но-
оказало влияние на само развитие пожара, так как поток воз¬
духа через вертикальные шахты создает благоприятные условия
для работы системы подпора воздуха. В проектных расчетах пред¬
полагалось, что при пожаре в небольшом помещении в течение
15 мин будет достигнута температура более 1000°С, и два пред-,
варительных испытания пожаром рассматриваемой мощности под¬
твердили такую возможность. Однако при контрольных испытани¬
ях температура 1000°С достигнута не была, так как система вер¬
тикальных каналов способствовала вытяжке воздуха и в огонь
поступало большое количество свежего воздуха, способствующее
падению температуры. Максимальная температура над огнем рав¬
нялась 700°С, причем она продержалась на этом уровне лишь
в течение 1!—2 мин.Комбинированное воздействие пожара и вытяжного эффекта
вертикальных каналов создает в горящем помещении разрежение
20 Па, способствующее поступлению свежего холодного воздуха,
что повышает эффективность работы системы подпора воздуха,
При проектировании здание и система подпора воздуха рассмат-Я
ривалнсь как единое целое, и этот удачный пример проектирова-Я|
ния с учетом пожарной безопасности показывает, что при таком'^В
подходе можно снизить требования к огнестойкости конструкций.:®!
Например, двери в лестничную клетку и на площадки могли
противляться огню в течение 90 мин, однако они не принимали
участия в удержании пламени и дыма вне лестничной клетки, так
как в большинстве испытаний были открыты.5.4.6.	Использование имеющегося опыта. В настоящее время
•система подпора воздуха может быть устроена во многих зданн120как в Великобритании, так и в
других странах. Высокие здания
с центральным ядром обслужива¬
ния являются примером проект¬
ного решения, где повышение по¬
жарной безопасности требует при¬
менения механической вентиля¬
ции (т. е. системы подпора возду¬
ха) для противодымной защиты
путей эвакуации. Здание «Перл
иншуереис билдш'г» в Кардиффе
[37], показанное на рис. 5.9, мо¬
жет служить примером одного из
таких зданий, где по экономичес¬
ким соображениям не располага¬
ли лестничные клетки и площад¬
ки у наружных стен.В настоящее время в резуль¬
тате обобщения опыта научных
исследований, данных огневых
испытаний и опыта проектирова¬
ния оборудования зданий получе¬
на достаточная информация, поз¬
воляющая оценить систему под¬
пора воздуха как надежный спо¬
соб защиты от дыма. Можно
сформулировать ряд требований,
которые должны быть выполнены
для получения удовлетворитель¬
ной системы защиты от дыма при
применении в здании избыточного
давления.5.5.	ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ
ПОДПОРА ВОЗДУХАРнс. 5.9. Здание в Кардиффе, где по¬
жарная команда проводила испытания
по ограничению распространения дыма
с помощью системы подпора воздухаГлавное назначение системы
подпора воздуха состоит в со¬
здании постепенно возрастающего давления в комнатах, кори¬
дорах, площадках и лестничных клетках, обеспечивающего неза¬
дымленное пространство при движении людей по направлению
к лестничной клетке. Помещения, в которых создается избыточное
давление (обычно лестничная клетка, а в некоторых случаях и
примыкающие к ней площадки), считаются защищенными от по¬
жара при соблюдении следующих условий:а)	сохраняется целостность структуры помещений с избыточ¬
ным давлением;б)	сохраняется работоспособность системы подпора воздуха;в)	весь поток направлен наружу через двери и другие техно¬
логические отверстия;5 За к. 54121
г)	воздух из помещений без избыточного давления может вен-Я
тилироваться через наружные двери.	1Оборудование системы подпора воздуха кроме защиты от ды- 3
ма, являющейся основным ее назначением, может также приме-1
няться для обеспечения определенных требований по воздухо- \
обмену, т. е. для создания нормальной вентиляции в помещениях !
с избыточным давлением. Для этого система подпора воздуха!
должна работать в ослабленном режиме непрерывно или в пе- Я
рноды нахождения людей в здании. Работа системы подпора воз-Я
духа в максимальном режиме предусмотрена только в аварийных*
ситуациях.	:,аКаждая 'лестничная клетка должна иметь независимую систе-Л
му подпора воздуха даже при применении одного комплекта обо-!
рудоваиия, а система распределения воздуха может обслуживать*
лестничную клетку вместе с примыкающей к ней площадкой, если*
избыточное давление создается в обоих помещениях. Поэтому ста- Я
раются избегать ситуаций, когда в одной лестничной клетке воз- I
никают препятствия для создания необходимого уровня избы- ■
точного давления (например, открытая дверь). Мощность обору- 1
дования системы подпора воздуха подбирается из условия, что*
поток воздуха должен непрерывно течь наружу из помещения с!
избыточным давлением. Это требование будет выполняться при .Я
положительной разности давлений у дверей и других технологи-я
ческих отверстий, связывающих помещения с независимой систе-Я
мой подпора воздуха с помещениями без такой системы; положи-Я
тельная разность давлений должна сохраняться и в случае не-Я
благоприятных ветровых условий и пожара.	;■При проектировании систему подпора можно разбить на три*
взаимосвязанные части.1.Снабжение	воздухом пространства с избыточным давлением.щ
Для этой цели можно применять механическую систему подачи,-Я
распределяющую воздух в соответствующие помещения с помо- Я
щыо системы каналов. Забор воздуха осуществляется вне здания, 1
а пути его подачи к местам потребления должны быть защищены Я
от проникания дыма. Иногда приходится применять фильтрацию, Я
очистку или подогрев подаваемого воздуха.	;|2.	Поток воздуха наружу из пространства с избыточным дав- Л
лением. Из помещения с избыточным давлением в любом здании Я
неизбежно будет возникать поток воздуха через какие-либо от- 1
верстия в ограждающих конструкциях. Течение воздуха проис- -Я
ходит через зазоры вокруг дверей и окон, воздухопроницаемые ]
ограждающие конструкции здания, каналы системы кондициони- Ш
рования и т. д. Поток воздуха по указанным путям наблюдается в я
том случае, если поддерживается разность давлений между гер-Л
метизируемым помещением и помещением, прилегающим к нему, ч*
Расход воздуха зависит от уровня избыточного давления в гер- |
метизируемом помещении.	Я3.	Вентиляция в части здания, не имеющей избыточного дав- 1
ления. Очень важно, чтобы поток воздуха, проходящий из по- 5122	3мещений с избыточным давлением в часть здания без избыточ¬
ного давления, имел возможность выхода в атмосферу за счет
естественного воздухообмена внутри здания или с помощью спе¬
циальной вентиляционной системы. Путь, по которому осуществ¬
ляется выход воздуха из здания, должен иметь низкую сопротив¬
ляемость движению потока, что обеспечивает эффективность ра¬
боты при малом избыточном давлении. Если выход воздуха в ат¬
мосферу ограничен, то нельзя создать требуемой разности дав¬
лений между помещениями с избыточным давлением и остальной
частью здания.5.5.1.	Последовательность проектирования системы подпора
воздуха для противодымной защиты. При наличии всех трех час¬
той системы, описанных выше, для обеспечения требуемой про¬
тиводымной защиты необходимо правильно увязать составляющие
системы друг с другом. Первым шагом проектирования является
выбор помещений (лестничных клеток, площадок, ко‘ридо|ров),
предназначенных для создания в них избыточного давления.Помещения с избыточным давлением. 1. Только лестнич¬
ная клетка (или клетки). При простой схеме герметизации
избыточное давление создается только в лестничной клетке (или
клетках). Такая схема обеспечивает защиту от дыма лишь в огра¬
ниченной степени и должна применяться только в тех случаях,
когда горизонтальная часть путей эвакуации на каждом этаже
относительно коротка. Рассматриваемая система обеспечивает за¬
щиту от дыма лишь в вертикальной части путей эвакуации и в
общем может применяться в зданиях, где лестничная клетка на
каждом этаже непосредственно связана с рабочими помещениями
или примыкает к ним через небольшую площадку. Площадка пе¬
ред лестничной клеткой не должна иметь выходов в лифтовую
шахту или специальные помещения (например, туалеты), где со¬
здается значительная тяга, которая может изменить требуемое
направление воздушного потока на обратное.Влияние открытой двери на помещение с избыточным давле¬
нием может быть снижено, если перед лестничной клеткой имеется
небольшой вестибюль. В этом вестибюле не должно быть собст¬
венной вентиляции, что позволит создать некоторое избыточное
давление при прохождении через него потока воздуха из гермети¬
зированной лестничной клетки. На рис. 5.10 и 5.11 показаны два
примера создания избыточного давления только в лестничных
клетках и ограниченность такого способа.2.	Лестничные клетки и все или часть горизон¬
тальных путей. В любом здании, где на каждом этаже имеются
защищенные пути эвакуации (вестибюль, упомянутый в п. 1, не
относится к этим путям), должна быть предусмотрена система
подпора, обеспечивающая поток воздуха на площадку и по воз¬
можности в коридор на другой стороне. В этом случае все рас¬
сматриваемые помещения (лестничные клетки, площадки и ко¬
ридоры) будут иметь свою собственную принудительную систему
снабжения свежим воздухом. При таком способе защиты создается5* Зак. 54	12&о
даблете ло: ллосцооке25 (25)Дабленое №\лесты:чнос/
метке 50/7а/1Дабление на лестничной клетке 50 Па5)Рис. 5.10. Подпор воздуха только в лестничных клетках (давления в Па, приведенные
без скобок, относятся к десятиэтажному зданию, в скобках — к пятиэтажному)а — уровень избыточного давления при закрытых дверях между площадкой и прилега¬
ющими помещениями; 6 — уровень избыточного давления при одной открытой двери,
ведущей с площадки в прилегающие помещения124IЧП/чПгда I лплкРис. 5.11. Подпор воздуха только в
щищеннойлестничной клетке; лифтовая площадка остается иеза-Рис. 5.12. Подпор воздуха ■ лестничных клетках и на лифтовой площадке (давления в Па
при открытой двери нз лифтовой площадки в прилегающее помещение, приведенные без
скобок, относятся к десятиэтажному зданию, в скобках — к пятиэтажному)125
воздушный поток, направлены
в помещение, где может возни
нуть пожар. Кроме того, ваЖ'
отметить, что открывание двере„=
оказывает ограниченное влияние
на уровень избыточного давле¬
ния в зависимости от этажа. На
рис. 5.12 показан пример созда¬
ния избыточного давления в лест¬
ничной клетке и на лифтовой пло¬
щадке на каждом этаже и влия-.
ние открывания дверей на однця
из этажей.	я3.	Площадки и (или) к о р и д о р ы. В некоторых зданийЯ
по конструктивным соображениям (например, из-за иевозможн<Я
сти размещения канала независимой системы подачи воздух?Я
может оказаться необходимым создавать в лестничных клеткаЯ
избыточное давление за счет воздуха, поступающего из соседи <Я
площадок или коридоров, оборудованных системой подпора. ПрЯ
правильном проектировании такой способ может дать удовлетЯ
ворительные результаты. Однако в некоторых случаях приходитсЯ
констатировать, что количество воздуха, требуемое для созданнЯ
избыточного давления только на площадках, может быть болыпЯ
чем в случае, когда избыточное давление в лестничной клетке Я
на площадках создается независимо друг от друга. Если в лестЯ
ничных клетках не создается избыточное давление (не считав
роста давления, вызванного потоком воздуха с площадок), в ниЯ
не следует устраивать постоянную вентиляцию.	лСоздание подпора воздуха. Следующим шагом после выборЯ
помещений, в которых будет создаваться избыточное давлений)
является установление режима работы системы и требуемого
уровня избыточного давления.1.	Одно- или двухступенчатая система. Система
подпора воздуха может предназначаться для работы только в
исключительных обстоятельствах (например, в случае пожара),
причем избыточное давление создается в некоторых помещениях,
защищаемых от дыма. Все остальное время система подпора воз¬
духа не работает. Такую систему называют одноступенчатой.В противоположность этому в ряде специально отобранных
помещений может постоянно создаваться небольшое избыточное
давление как составная часть системы вентиляции в здании, а
в аварийных ситуациях уровень избыточного давления повышается
до максимального. Такую систему называют двухступенчатой.Двухступенчатую систему обычно считают более предпочти¬
тельной, так как она всегда создает некоторую степень защитыи,	следовательно, предотвращает распространение дыма даже в
начальной стадии пожара. Оборудование, непрерывно работающее
в нормальном режиме, можно легко переключить на повышенный
режим, создающий удовлетворительные условия для защиты отДавление, возникающее на площадках
при подпоре воздуха в лестничной клетке, ПаПомещениеЧисло этажей510Лестничная5050клетка (ЛК)Лестничная25,626,2ллощадка (ЛП)Площадка1.22.7лифта (ПЛ>Лестинчная5050клетка (Л К)Лестничная25,125,2площадка (ЛП)Площадка0.20.4лифта (ПЛ)ТАБЛИЦ А 5.2. ТРЕБУЕМАЯ РАЗНОСТЬ ДАВЛЕНИИРазность давлений, ПаЗданиеаварийная ситуация,
система работает на
полную мощностьнормальные условия,
система работает не¬
прерывно с понижен¬
ной мощностью11 23Высотой до 25 м
Высотой 25—100 м
Высотой более 100 м
Подземноедыма. Само собой разумеется, что при возникновении пожара
требуемое избыточное давление должно создаваться в тех же
помещениях (например, в лестничных клетках, на площадках,
в коридорах), где оно постоянно поддерживается. Неудовлетво¬
рительные результаты дает создание избыточного давления толь¬
ко в помещениях, находящихся в непосредственной близости к
пожару, или только на этаже, охваченном огнем. При проекти¬
ровании система должна быть рассчитана на создание разности
давлений между герметизируемы]м пространством и полностью
вентилируемым помещением без избыточного давления, например
между лестничными клетками и прилегающими конторскими по¬
мещениями в административном здании (табл. 5.2).Для работы одноступенчатой системы в аварийных ситуациях
должны приниматься значения по графе 2, а для двухступенча¬
той — по графам 2 и 3 соответственно для аварийных и нормаль¬
ных условий. Возможно, что в небольшом здании для обеспечения
требуемой защиты в аварийных условиях достаточно создать из¬
быточное давление 25 Па вместо предусмотренных 50 Па. С дру¬
гой стороны, предполагается, что избыточное давление не должно
превышать 60 Па, так как иначе будет трудно открыть дверь
внутрь герметизированного помещения.2.	Дополнительные усилия для открывания
двери. При создании избыточного давления 50 Па дополнитель¬
ное усилие, которое должно быть приложено к дверной ручке
для открывания двери внутрь герметизированного помещения, со¬
ставляет около 40 Н (при двери шириной 0,8 и высотой 2 м).
При избыточном давлении 60 Па дополнительное усилие, требуе¬
мое для открывания двери таких же размеров, составляет 48 Н.После того как определены главные особенности системы под¬
пора воздуха, переходят к проектированию отдельных элементов
здания и рассматриваемой системы.Требуемый расход воздуха. Количество воздуха, которое не¬
обходимо подать в закрытое помещение для получения требуемой
разности давлений, как правило, зависит от скорости истечения
воздуха из рассматриваемого помещения. Соотношение между
разностью давлений, расходом воздуха и площадью поперечного5050505015258127
ясечения проемов, через который
удаляется воздух, определяете}]
следующим уравнением (рие!
5.13):<3 = КАР11N(5.1—^ где (2 — количество поступающего воз
духа; А — площадь поперечного сечениН
проемов, через которые поз дух удаляет
—^ся из помещения; Р — разность давл^
ний; К—постоянная, объединяющая ка
эффициент расхода воздуха и соотношу
—^ ние между применяемыми единицами
N — показатель, значение которого на
ходится в интервале между' 1 и 2.Необходимо отметить, чт
объем помещения, в котором сса
здается избыточное давление, н§
учитывается при расчете. Разме
ры помещения будут влиять н^
результаты расчета только в то‘у
случае, когда значительная част
воздуха выходит наружу за счё
воздухопроницаемости ограждающих конструкций; в этом случаЭ
поток воздуха принимается пропорциональным площади огражда|
ющих конструкций. При применении стандартных материалов длД
устройства защищенных путей эвакуации расход воздуха через од
раждающие конструкции, как правило, незначителен. Однако в нё|
которых случаях следует учитывать воздухопроницаемость огра:ч]
дения, например при применении панельных перегородок, и этс
фактор должен включаться в расчет. Для применения уравнений
(5.1) должны быть известны значения К и N.Значение К зависит от применяемых единиц. Если выражеш]
в м3/с, А — в м2, Р — в Н/м2 или Па, то /(=0,827.ТогдаРнс. 5.13. Процесс создания подпора возду¬
ха в ?а крытом помещении
Р1 ~ давление внутри; Р2-~ давление сна*
ружи; разность давлений Р=Р1— Рг\ тре¬
буемы» расход воздуха С}=КАр1(Мщ ^ —
канал подачи воздуха; 2 — помещение, в
котором создается подпор воздуха; 3—по¬
ток воздуха наружу через вытяжные от¬
верстия (их полная площадь равна А)<3 =0,827ЛР1/л'.(5.1а1Если <3 выражено в л/с, А
К=т. Тогда-в м2, Р — в Н/м2 или Па,<? = 827ЛР1/Л'.	(5.161Значение А', которое следует подставлять в уравнение, зави||
сит от площади утечки воздуха в каждом конкретном случае. Пр*"
больших зазорах по контуру дверей и других отверстий большой
площади значение N должно приниматься равным 2. В этом слу.|
чае в уравнение (5.1)1 подставляется Р1/2 .При малых отверстиях, таких как зазоры вокруг окон, значе-1
ние N должно приниматься равным 1,6, и в уравнение (5.1) под.^
ставляется Р1/1-6 (или Р°-625)_ Числовые значения Р^2 и Р°■
для Р в интервале 1—60 Па приведены в табл. 5.3.128> /А/ТАБЛИЦА 5.3. ЗНАЧЕНИЯ Р ПРИ Л'=1,6 ИЛИ 2рРч.р 11,6рр'!гр'Л.бРр‘/«р!\. 611,01,0214,66,7416,410,221,41,5224,76,9426,510,3531,72,0234,87,1436,5510,542,02,4244,97,3446,6610,6552,22,7255,07,5456,710,862,43,1265,17,7466,810,9572,63,4275,27,85476,8511,182,83,7285,38,0486,911,2593,03,9295,48,2497,0103,154,2305,58,4507,111,55И3,34,5315,68,55517,1511,65123,54,7325,658,7527,211,8133,65,0335,78,9537,311,95143,75,2345,89,05547,3512,1153,95,4355,99,2557,412,25164,05,65366,09,4567,512,4174,15,9376,19,55577.5512,5184,26,1386,29,7587,612,65194,356,3396,259,85597,712,8204,56,5! 406,310,0607,7512,9Правила определения суммарной площади утечки воздуха.
При расчете утечки воздуха из помещения с избыточным давле-
„ нием всегда приходится иметь дело с несколькими точками вы-,
хода воздуха. Поэтому при проектировании возникает проблема
замены нескольких независимых потоков воздуха одним суммар¬
ным потоком через адекватную площадь. Пути утечки воздуха
1 могут быть параллельны друг Другу, последовательны или пред¬
ставлять собой комбинацию параллельных и последовательных
участков. Правила расчета полной эффективной площади утечки
зависят от типа путей и разъясняются на приведенных ниже при-
| мерах.1.	Пути утечки воздуха параллельны друг
другу. Это очень распространенный случай, возникающий при* выходе воздуха из помещения с избыточным давлением через щели
нескольких дверей, открывающихся непосредственно в прилегаю¬
щие помещения без избыточного давления (рис. 5.14). Если Л2,
Л3 и Л4 — площади щелей по контуру четырех дверей,, обозначен¬
ных на рис. 5.14, то полная эффективная площадь утечки воз¬
духа из помещения с избыточным давлением будет равна:Ат — А\ Ао Лз -р А&.	(^ -2.	Пути утечки воздуха последовательны. Такие
условия возникают в том случае, когда воздух, вытекая из по¬
мещения с избыточным давлением, проходит одно за другим не-‘ сколько помещений, прежде чем достигнет помещения без избы¬
точного давления. Например, из лестничной клетки с избыточным
давлением воздух попадает на площадку, затем с площадки в129
*,<ГРнс. 5.14. Параллельные пути утечки
воздуха1 — помещение с избыточным давлениемЛ,Рис. 5.15. Последовательные пути утечки
воздуха1 — помещение с избыточным давлениемкоридор и далее в прилегающее
помещение без избыточного дав¬
ления.Если площади зазоров вокруг
дверей в здании, показанном на
рис. 5.15, равны Аи Л2> Аз, Л4, то
полная эффективная площадь
утечки из помещения с избыточ¬
ным давлением в полностью не-
герметизированное пространст¬
во будет определяться уравне¬
ниемя,<г-1I1“^/11!/ \ниг1гЛомещ,е/шеСгIПомете- |ниеСг ]Рис. 5.16. Смешанный случай: пути утечк
параллельны и последовательны/ — помещение с избыточным давлениемоткуда1Л у./1-г —\_4— л2 +'1+ •1IА\К++А2л3+-V»(5.(5.4$Обычно при создании избыточного давления последовательш
утечка происходит не более чем у двух дверей; в этом случае пол|
ная эффективная площадь утечки воздухаАг А»Лгр = '<5.5+ /%)''' ■Расчеты по уравнениям (5.3) — (5.8) дают точные результаты^'
только для случаев, когда значение N в табл. 5.3 равно 2 (т. е. при
утечке через двери, зазоры или большие отверстия). Однако эти
же уравнения можно применять для получения приближенных ре¬
зультатов при N=1,6 для последовательной утечки через зазоры
окон.3. Смешанный случай: имеются параллельные и
последовательные пути утечки воздуха. Такие усло¬
вия создаются, когда воздух из помещения с избыточным давле¬
нием (например, из лестничной клетки) вначале попадает на не¬
большую площадку, а затем в большое помещение с несколькимиоткрытыми дверьми. Ниже приведен пример и рассмотрен способ
расчета для такого случая.В здании, представленном на рис. 5.16, избыточное давление
создается только в лестничной клетке (другие помещения, пока¬
занные на рисунке, не имеют индивидуальной системы снабжения
воздухом). Для проектирования требуется рассчитать эффектив¬
ную площадь утечки воздуха из лестничной клетки как результат
прохождения воздуха через семь дверей, показанных на рисунке.Началом последовательных путей утечки является помещение
и Эффективная сумма площадей утечки по путям А3 и Л4 равна:л3/‘=14+Ж7Г'	(5'6)Эта эффективная площадь утечки Л3/4 в свою очередь параллель¬
на площади утечки остальных трех дверей, ведущих из помещения
/-г• Поэтому полная площадь утечки воздуха из помещения^ Ав Аъ(5. 7)■Полная эффективная площадь утечки воздуха из помещения /,2
может рассматриваться последовательной по отношению к двум
дверям помещения А].Таким образом, эффективная плошадь утечки из лестничной
клетки с избыточным давлением в негерметизированное простран¬
ство, примыкающее к помещениям и Х,3, равна:/I 1 1 V-1/.А,/’~{ А* + А* + А*/г ) ■	(5‘8)Эта формула может показаться сложной, но она получена путем
проведения несложных операций:а)	вначале определяют помещение с наименьшим давлением
и пути утечки воздуха из него;б)	затем группируют пути утечки и с помощью соответствую¬
щих уравнений находят эффективные площади утечки воздуха
для каждой группы;в)	далее таким же образом переходят к помещениям с избыточ¬
ным давлением.После получения правил сложения площадей утечки воздуха
необходимо рассмотреть их фактические значения в различных
точках здания.Площадь утечки воздуха через различные элементы здания.
При проектировании системы подпора воздуха необходимо вы¬
явить пути, по которым воздух может выходить из герметизируе¬
мого помещения, и оценить размеры утечки. При этом необходи¬
мо знать площади зазоров по контуру дверей, окон и отверстий в
других поверхностях, где может проходить воздух.1. Двери. Обычно наибольшая часть утечки воздуха проис¬
ходит через закрытую дверь. В табл. 5.4 приведены стандартные
значения площадей зазоров для различных типов дверей, которые
применяются в помещениях с избыточным давлением.1 ч1
ТАБЛИЦА 5.4. СТАНДАРТНАЯ ПЛОЩАДЬ ЗАЗОРОВ (ПЛОЩАДЬ
УТЕЧКИ ВОЗДУХА) ДЛЯ ДВЕРЕЙ ЧЕТЫРЕХ ТИПОВТнп дверейРазмеры, мДлина зазо¬
ров, мПлощадь 4
утечки, м2 ]Одностворчатая дверь в коробке спри-Высота 2,5,60,01 1твором, открывание в помещение
быточным давлениемс из-ширина 0,8{]Одностворчатая дверь в коробке с
твором, открывание из помещения
быточным давлениемпрн-
с из-То же5,60,02 1Двустворчатая дверь с притвором
без него в центреилиВысота 2,
ширина 1,69,20,03 1Дверь лифтовой площадкиВысота 2,
ширина 280,06 ЦДля дверей более узких, чем указано в табл. 5.4, можно прй
менять те же значения. Для дверей большего размера площады
утечки должна быть увеличена прямо пропорционально прироста
длины зазоров; например, одностворчатая дверь высотой 2 и ши|
риной 1,2 м в коробке с притвором, открываемая в помещение
избыточным давлением, будет иметь площадь утечки(6,4/5,6) 0,01 =0,0114 м\т. е. на 14% больше, чем указано в табл. 5.4.Поток воздуха через дверь лифтовой площадки также зависит
от утечки воздуха из лифтовой шахты, и расчет эффективного по^
тока через эту дверь описан в следующем разделе.Используя площади утечки воздуха, приведенные выше, а так|
же уравнение (5.1), можно получить значения утечки воздуха чё|
рез закрытые двери при различной разности давлений, пример
няемой при проектировании систем подпора воздуха (табл. 5.5).2.	Окна. Во многих зданиях в помещениях с избыточны»
давлением нет наружных стен и, следовательно, нет оконных проеТА Б Л И Ц А 5.5. УТЕЧКА ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ ДВЕРИ (ПРИ Л'=2)Утечка воздуха, м2/с, при разности давлений. Па |Тнп двернПлощадь
утечкн, м2815202550 1Одностворчатая, от¬
крывание в помеще¬
ние с избыточным
давлением0,010,02340,03200,03700,04130,0585 1Одностворчатая, от¬
крывание из помеще¬
ния с избыточным
давлением0,020,04680,06400,07400,08270,117 ЯДвустворчатая0,030,0700,0960,1110,1240.17 ЛДверь лифтовой пло¬
щадки0,060,140,1920,2220,2480,35ЙИТАБЛИЦА 5.6. УТЕЧКА ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ ОКНА (ПРИ N=1,6)Тип оконПлощадь
зазоров
на I м дли¬
ны, м2Утечка воздуха, м3/с на 1 м длины зазоров, при раз¬
ности давлений, Па815202550ВращающиесяВращающиеся, при
необходимости закры¬
ваемые наглухо
Раздвижные2,55-10~4
3,61-10—51,00- 10~40,78-10_3
0,11-10 30.31■10 31,14-НГ3
0,16-10 30.45- Ю_31,37-10“3	з0,20-10
0.54-10 31.58-10~3
0,22-10 30,62-10~~32,42 -10 3
0,35-10“30.95-10~3мов. Однако иногда помещения с избыточным давлением имеют
открывающиеся наружу окна; значения утечки воздуха для тако¬
го случая приведены в табл. 5.6. В отличие от дверей окна имеют
самые разнообразные размеры, поэтому площадь утечки воздуха,
приведенная в табл. 5.6, рассчитана на единицу длины зазоров.
Для определения утечки воздуха по контуру открываемых окон
находят полную длину зазоров и умножают на соответствующие
значения, приведенные в табл. 5.6.Значения табл. 5.6 относятся к различной разности давлений,
которая встречается при проектных расчетах. Расход воздуха
через заданное окно будет зависеть от полной длины зазоров и
разности давлений.При необходимости определить утечку воздуха при какой-либо
другой разности давлений, отличной от приведенной в табл. 5.6,
расчет проводят по уравнению<3 = 0.827 Л Р,/1,6,	(5-9)где <2 — расход воздуха, м3/'с; А — полная площадь утечки воздуха через
зазоры окон, м2; Р — разность давлений, Па.3.	Двери лифтовой площадки. Когда открыта дверь
в шахту лифта, то для определения расхода воздуха, поступаю¬
щего из помещения с избыточным давлением (рис. 5.17), требуется
провести специальный расчет. Эффективную площадь потока
нельзя принимать равной площади потока через дверь лифта (по
данным табл. 5.4), так как воздух с площадки течет через прост¬
ранство, прилегающее к лифтовой шахте. В этом случае имеется
комбинация параллельного и последовательного путей утечки воз¬
духа. Воздух из всех площадок с избыточным давлением будет
течь внутрь шахты лифта, так что потоки через все двери лифтов
можно считать параллельными, а их полный эффективный по¬
ток— последовательным по отношению к потоку воздуха, выходя¬
щему из лифтовой шахты наружу через вентиляционные отверстия
в верхней части (или через другие отверстия в лифтовой шахте).
Как правило, для расчета расхода воздуха через дверь лифта с
площадки с избыточным давлением нужно применять следующую
формулу:133
<3 = 0,827-Р'7г, <5 10)где (Э — полный расход воздуха в лиф¬
товую шахту со всех площадок, м3/с;
А,— полная площадь утечки между
всеми площадками и лифтовой шахтой,
м2; —полная площадь утечки между
лифтовой шахтой и пространством без
избыточного давления, м, Р — избы¬
точное давление на лифтовой площадке.Требуемый расход воздуха, по¬
ступающего в лифтовую шахту с
каждой площадки, может быть
найден путем распределения ве¬
личины (2 пропорционально вкла¬
ду каждой площадки в Л4. Обыч¬
но каждая площадка соединяется
с лифтовой шахтой с помощью
одинаковых дверей, и поток воз¬
духа с каждой площадки в лиф¬
товую шахту будет равняться
Ф/п, а А\=пАь, где п — число
лифтовых площадок, на которых
создается избыточное давление;
Аъ — площадь утечки через одну
лифтовую дверь (принимается по
табл. 5.4).Далее можно провести про¬
стой расчет с учетом того, что
площадь вентиляционных отвер¬
стий в верхней части лифтовой
шахты равна 0,1 м2. В новых нор¬
мах [1] указано, что площадь
вентиляционных отверстий не
должна быть меньше этого значе¬
ния. При других размерах отвер¬
стий в лифтовой шахте поток воз¬
духа с одной площадки в лифто¬
вую шахту может быть рассчитан
по уравнению<Рис. 5.17. Схема утечек воздуха через
двери лифтовых площадокА ^—площадь утечкн при параллельных
потоках; Л1) — то же, в сумме с последо¬
вательным потоком; I — лифтовая шахта;
2 — площадка с избыточным давлениемФ/) — 0.1 Р\п,(5.11)где — расход воздуха, поступающего с одной площадки через одну лиф¬
товую дверь; С>х,—утечка воздуха через закрытую лифтовую дверь (зна¬
чения принимаются по табл. 5.5 или рассчитываются по формуле (—
= 0,0496Р1/2, где Р — избыточное давление на площадке); Р — коэффициент,
зависящий от размеров вентиляционных отверстий в лифтовой шахте (при¬
нимается по табл. 5.7); п — число площадок с избыточным давлением, от¬
крывающихся в лифтовую шахту.134ТАБЛИЦА 5.7 ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА Р ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦШИ1 НМ*
ОТВЕРСТИИ РАЗЛИЧНОЙ ПЛОЩАДИЧислоэтажейпЗначения р прн площади венти¬
ляционных отверстии, м!ЧислоэтажейпЗначения Р при площади венти¬
ляционных отверстии, м-0,10.160,220.10,160,221о341234123456
70,861,281,461,541,581,611,620,941,601,992,222,352,442,490,961,7642,322,702,963,133,258910121416Бо'лее 161.631.64
1,6451.65
1,6551.66
1,662.552.56
2,58
2,60
2,62
2,63
2,663,333,403,443,513,533,573,66В табл. 5.7 даны значения Р для вентиляционных отверстий
трех размеров:а)	значения в графе 2 (вентиляционные отверстия площадью
0,1 м2) применяют, если шахта лифта соединяется с негермети
зированным пространством только через вентиляционные отвер¬
стия; такой случай при проектировании считается стандартным;б)	значения в графе 3 (вентиляционные отверстия площадью
0,16 мг) применяют, если полная площадь вентиляционных отвер
стий не превышает указанного значения или кроме вентиляцион¬
ных отверстий площадью 0,1 мг в верхней части лифтовой шахты
на площадку без избыточного давления ведет только одна лиф¬
товая дверь. Эти значения также можно применять для расчетов
в случае, когда открыта дверь на одной площадке (см. ниже);в)	значения в графе 4 (вентиляционные отверстия площадью0,22 м2) применяют, если полная площадь вентиляционных отвер¬
стий в верхней части лифтовой шахты не превышает указанного
значения или кроме вентиляционных отверстий площадью 0,1в верхней части лифтовой шахты на площадки с избыточным дав¬
лением ведут две лифтовые двери. Эти значения также можно
применять для расчетов в случае, когда открыты двери на двух
площадках.Если площадь вентиляционных отверстий в лифтовой шахт^
отличается от значений, приведенных в табл. 5.7, то значение ко'
эффициента Р можно рассчитать по формулеГ— л(1Аа\	15.12)^=1(1/Л„)г+ (1/пЛй)2Г'/!,	(5.13)где А( — полная эффективная площадь утечки воздуха из лифтовой шахты;
А а — площадь утечки (из одной двери лифта; — площадь утечки чере'1
вентиляционные отверстия (или отверстия, ведущие в помещения без избы¬
точного давления); п — число этажей, обслуживаемых лифтом.Все расчеты, приведенные в этом разделе, относятся к одному
лифту, поичем принимается, что лифтовая шахта выполнена ИЗт
огнестойких конструкций. Для каждого лифта должен бы н> сде¬
лан отдельный расчет. Если в общей шахте находятся два лифт
или более, то для расчета достаточно представить, что каждый
лифт имеет собственную отдельную шахту, и подставлять значе¬
ние Ап, соответствующее каждой отдельной шахте (обычно при
большой общей шахте значение Ак надо разделить на число
лифтов).Если шахта лифта связана с расположенными друг за другом
площадками с избыточным давлением, то в ней не должно быть
дверей, ведущих к негерметизированным площадке или помеще¬
нию, за исключением случаев, когда последние являются частью
путей эвакуации или имеется дверь, ведущая на эти пути.Детальный расчет расхода воздуха через лифтовую дверь
достаточно сложен и может показаться запутанным. Однако при¬
меры, приведенные ниже, разъясняют порядок проведения рас¬
четов.Другие последовательные и параллельные пути утечки воздуха.
Комбинации последовательных и параллельных путей утечки воз¬
духа могут возникать и в других случаях (например, для потока'5)
в шахтах системы обслуживания), и методы, примененные для,!
лифтовых шахт, после соответствующей корректировки могут ис-(
пользоваться для всех обслуживаемых помещений, включая те,}
где создается избыточное давление. Когда промежуточные поме-=!
щения не могут рассматриваться как защищенные, то нельзя счи-*|
тать, что в них создается достаточная герметизация, и метод оцен-^
ки расхода воздуха может основываться на простых уравнениях,.!
(5.1а) и (5.16).Площадь туалетов. Часто поток воздуха с большой площадки
проходит через туалетные комнаты. Это особый случай, так как
рассматриваемые помещения обычно 'бывают изолированными и их!
вентилирование осуществляется управляемой системой вытяж¬
ки. Расход воздуха будет тогда зависеть от режима работы си¬
стемы вытяжки:а)	при постоянной работе вытяжного вентилятора (или при
его включении в аварийных ситуациях) расход воздуха опреде¬
ляется производительностью вытяжки в м3/с;б)	если вытяжной вентилятор не работает в аварийных ситуа¬
циях, то расход воздуха рассчитывается по уравнению=	(5.14)где (21 — расход воздуха, проходящего
через туалет (или другие помещения);<3 — расход через дверь, м3/с, при за¬
данном избыточном давлении; принима¬
ется по табл. 5.5 нли рассчитывается по
уравнению (5.1а); Кц — коэффициент,
зависящий от соотношения А в/Ат, (при¬
нимается по табл. 5.8); Л® — мини¬
мальная площадь поперечного сечения
вытяжных каналов, м2 (это может быть ‘
площадь поперечного сечения каналов,^
маятникового устройства, закрывалТА Б Л И Ц А 5.8. ЗНАЧЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТА К2Ав'ЛоК24 и более120,910,70,50,450,,26 и менее0.25136111.1 -111 шнгргп'я. или к.!1;м1.нм): Лп и.кнцадь ук’чкн воздуха через дверь,
«ключам иептилнциоиные решетки илн большие щели, м2.Значение Лс, полученное с учетом вентиляционных решеток
н (или) свободного потока воздуха, должно использоваться при
определении величины С,когда площадь утечки превышает стан¬
дартную суммарную площадь зазоров.Требуемый расход воздуха. Выше были рассмотрены все воз¬
можные пути движения воздуха из лестничных клеток или пло¬
щадок. При проектировании необходимо определить пути, соот¬
ветствующие конкретному случаю, и оценить расход воздуха. Рас¬
чет полного расхода воздуха из помещения можно провести исхо¬
дя из подачи воздуха, позволяющей сохранить избыточное давле¬
ние на требуемом уровне. Это означает, что любое помещение, где
создается избыточное давление, должно иметь ограждающие
конструкции, обеспечивающие минимальную утечку воздуха.Монолитные бетонные конструкции обычно имеют удовлетво¬
рительную воздухонепроницаемость, а блочные элементы часто
требуют дополнительной отделки или штукатурки для обеспечения
требуемой герметичности. Особое внимание нужно уделить узлам
соединения стен между собой и местам примыкания стен к полу
и потолку, чтобы исключить возможность оставления зазоров.
Последнее особенно важно, если рассмотренные узлы соединения
являются конструктивными элементами здания.При расчете требуемого снабжения воздухом системы подпора
необходимо принять две предпосылки:плошади утечек через каждый компонент, включенный в расчет
(двери помещений, лифтов, окна), относятся к полностью закон¬
ченному зданию;неустановленные пути утечки воздуха из помещения с избы¬
точным давлением отсутствуют.Рекомендуется расчетные значения требуемой подачи воздуха
увеличить на 25%. Такое увеличение отражает приближенность
полученной площади утечки. Здесь не дается никаких указаний
относительно утечки воздуха в каналах подачи, так как предпо¬
лагается, что оборудование обеспечивает требуемую подачу воз¬
духа с учетом потерь в воздуховодах.Требуемое по расчету количество воздуха должно подаваться
непосредственно в рассматриваемое помещение с избыточным
давлением, а сохранение в нем заданных условий будет доказа¬
тельством того, что фактический расход воздуха совпадает с рас¬
четным значением. Однако, прежде чем сформулировать оконча¬
тельные требования к расходу воздуха, рассмотрим два очень
важных случая, для котооых в нормах *[1] установлены специаль¬
ные ограничения:а)	эффект открывания двери в помещение с избыточным дав¬
лением и расход воздуха через эту дверь;б)	путь (пути), по которому воздух помещения с избыточным
давлением удаляется из здания.Большие отверстия (общий случай). Требуемая герметизация137
не может быть достигнута, если существуют большие отверстия в -
стенах, отделяющих помещение с избыточным давлением от со¬
седних помещений; в этих условиях необходимо рассмотреть воз¬
можность применения других способов противодымной защиты.
Можно предотвратить поток дыма через рассмотренные отверстия, ,
если поддерживается достаточно высокая скорость при выходе
воздуха наружу. Томас [38] показал, что когда имеется постоян¬
ное отверстие (не такое, как дверной проем, где полотно двери то
открыто, то закрыто), то скорость выхода воздуха должна со¬
ставлять 3—4 м/с в зависимости от температуры, развивающейся
при пожаре. Требуемая скорость зависит от силы пожара и вен¬
тиляции; при слабом пожаре достаточно обеспечить минимальную
скорость, а при сильном требуется максимальная. Для обеспече¬
ния указанных скоростей при прохождении через большие отвер¬
стия требуются значительные объемы воздуха, что в рассматри¬
ваемых условиях может в большинстве случаев стать практически
неосуществимым или неэкономичным.Открытая дверь. Для нормальной работы каждый эвакуацион- .
ный путь должен иметь входную дверь, которая время от времени
будет открыта. Поэтому при проектировании системы подпора
воздуха следует обеспечить требуемую защиту от дыма для слу¬
чая, когда дверь в защищаемое помещение открыта на короткий ,
период.Выше было показано, что при наличии большого отверстия
между защищаемым и прилегающим к нему помещениями нельзя
сохранить требуемую разность давлений; защита от дыма может
быть достигнута при обеспечении достаточной скорости течения
воздуха через большое отверстие. Если рассматривать дверь как
отверстие переменного сечения, то требуемая скорость потока бу¬
дет ниже, чем для постоянных отверстий, и эта скорость зависит
от положения двери. Можно выделить три основных случая:а)	избыточное давление создается только в лестничной клетке,
не распространяясь на площадку; в этом случае минимальная
скорость прохождения воз'духа через открытую дверь должна
равняться 0,75 м/с. Когда здание имеет более 20 этажей, такая же
скорость должна обеспечиваться при двух открытых дверях на
разных этажах;б)	избыточное давление в лестничной клетке и на площадках ]
на каждом этаже создается независимо друг от друга; в этом |
случае минимальная скорость прохождения воздуха через откры- '
тую дверь площадки должна равняться 0,5 м/с при закрытой ■
двери в лестничную клетку. Когда здание имеет более 20 этажей, 1
такая же скорость должна обеспечиваться при открытых дверях |
на площадках двух этажей. Однако последнее условие должно-!
выполняться с учетом требований п. «в», при этом избыточное !
давление у закрытой двери в лестничную клетку должно состав-?!
лять 50 Па;в)	избыточное давление в лестничной клетке и на площадках!
на каждом этаже создается независимо друг от друга; в этом слу-1138чае минимальная скорость прохождения воздуха при двух откры¬
тых дверях на площадке одного этажа должна равняться 0,7 м/с.
Здесь принимается, что открыта дверь из лестничной клетки на
площадку и дверь с площадки в прилегающее помещение. При¬
веденная скорость движения воздуха относится к каждой откры¬
той двери, а для здания, имеющего более 20 этажей, она должна
обеспечиваться при двух открытых дверях на площадках двух
этажей.Подводя итоги, можно сказать, что скорость прохождения воз¬
духа через открытую дверь из помещения с избыточным давлением
должна равняться 0,5 м/с при закрытых дверях в лестничную
клетку и 0,7 м/с, если дверь в лестничную клетку открыта. Такие
значения скорости могут быть достигнуты только в том случае,
когда имеется достаточный поток воздуха из прилегающей части
здания. Двери с площадок или из лестничных клеток должны от¬
крываться на каждом этаже непосредственно в помещения без
избыточного давления, а эти помещения должны иметь свободную
планировку без перегородок.В противном случае, когда двери лестничных клеток или пло¬
щадок ведут в коридоры (или другие аналогичные помещения)
на перегороженных этажах, следует оценивать расход воздуха из
дверей лестничной клетки и площадок при условии, что другие
двери в перегороженных помещениях открыты; другими словами,
без такого допущения не будет обеспечен достаточный расход
воздуха из здания. При проведении проектных расчетов необходи¬
мо установить значения скорости выхода воздуха, когда указан¬
ные выше двери открыты. Точно рассчитать эту скорость трудно,
поскольку имеется слишком много переменных. (Поэтому ограни¬
чиваются приближенным расчетом, приведенным в приложении А.Если требуемая скорость воздуха не достигается, то необходи¬
мо увеличивать объем воздуха, подаваемого в лестничную клетку,
до тех пор, пока не будут выполняться требования его прохожде¬
ния через открытую дверь. При необходимости в лестничной клетке
может быть сделано дополнительное постоянное отверстие (или
отверстия), предотвращающее возрастание давления свыше 50 Па
при всех закрытых дверях. До¬
полнительное отверстие может
быть оборудовано предохрани¬
тельным клапаном, открываю¬
щимся только в том случае, когда
давление достигнет, например,60 Па. Обычно клапан устанавли¬
вают в отверстие между помеще¬
нием с избыточным давлением и
другим внутренним помещением
(рис. 5.18).Площадь отверстия, закры¬
ваемого предохранительным кла¬
паном, рассчитывают с помощью? /Помещение без /избы/пс<//уоео
двдлещяРис. 5.18. Конструкция предохранительного
клапана (клапан открывается, если давле¬
ние превысит 60 Па)/ — заданная масса139
уравнения (5.1), связывающего давление, расход воздуха и пло¬
щадь течения. Если (За — дополнительный объем воздуха, м3/с, ко¬
торый требуется подать при открытой двери, А — площадь предо¬
хранительного клапана, м2, и уровень давления, принятый при про¬
ектировании, равен 50 Па, то получимА = <2а1 5,85.	(5.15)5.5.2.	Основные требования по снабжению воздухом помеще¬
ний с избыточным давлением. Рассмотрим помещения, в которых
обычно создается избыточное давление.1.	Лестничные клетки. Когда избыточное давление
создается в нескольких лестничных клетках здания, каждая из
них должна иметь независимую систему подачи воздуха. Воздух,
подаваемый в лестничную клетку, должен быть равномерно рас¬
пределен по всей ее высоте. Его можно подавать сверху или сни¬
зу по каналам, снабженным решетками, которые отстоят друг от
.друга на расстояние, не превышающее высоты трех этажей.
Приточные отверстия должны быть выполнены так, чтобы через
каждую решетку поступало одинаковое количество воздуха. Это
•означает, что подача воздуха через одну точку допускается толь¬
ко в том случае, если здание имеет три этажа и менее.2.	Площадки. В общем случае избыточное давление на
площадках может создаваться с помощью обычных вентиляторов и
системы каналов, оборудованных распределительным устройством,
которое обеспечивает подачу требуемого количества воздуха
на каждую площадку. Однако при проектировании каналов сле¬
дует предусмотреть условия, при которых снижение давления на
одной или двух площадках из-за открывания дверей не оказывает
заметного влияния на систему подачи воздуха на другие площад¬
ки. Если в схему входят лестничная клетка и прилегающая
площадка, то может быть использован обычный приточный венти¬
лятор с двумя независимыми каналами: один — для лестничной
клетки, а другой — для площадки. Когда с одной общей площад¬
ки имеется доступ к нескольким лестничным клеткам, для каж¬
дой лестничной клетки нужно применять независимую систему
подпора воздуха, и все системы или одну из них можно исполь¬
зовать для снабжения воздухом площадки по независимой систе¬
ме каналов.3.	Зазоры вокруг дверей. При проектировании систе¬
мы подпора воздуха необходимо знать утечки воздуха через
двери, окна и другие элементы, чтобы правильно рассчитать
мощности вентиляторов и размеры воздуховодов. При этом необ¬
ходимо обеспечить следующее:расчетная суммарная площадь утечки воздуха, найденная по
данным табл. 5.4 и 5.6, должна быть приемлемой для отдельных
элементов рассматриваемого здания (двери, окна и т. д.);конструкция рассматриваемых элементов должна соответст¬
вовать условиям, принятым в расчете.Последнее соображение особенно важно, так как обычно труд¬
ности возникают в связи с' зазором между дверью и полом. Если,140например, из-за переменной толщины перекрытия между дверью
и полом возникает большой зазор, то этот факт, несущественный
с точки зрения огнестойкости, может оказать значительное влия¬
ние на работу системы подпора воздуха. Неравномерность тол¬
щины перекрытия оказывает влияние на воздухопроницаемость
всех дверей здания.4.	Противопожарные клапаны в каналах. По¬
скольку система подпора воздуха должна непрерывно работать в
период пожара, каналы, по которым подается воздух, следует рас¬
полагать в здании так, чтобы не возникала необходимость в уста¬
новке противопожарных клапанов. В каналах, расположенных в
огнестойких шахтах, как правило, установки противопожарных
клапанов не требуется.5.5.3.	Удаление воздуха из помещений с избыточным давлением.
На последнем этапе проектирования системы подпора воздуха
необходимо решить вопрос о том, как и где будет удаляться из
здания воздух, создающий избыточное давление. Удаление воз¬
духа является составной частью системы подпора воздуха, поэтому
могут понадобиться специальные вытяжные устройства. Принци¬
пиальное требование к системе противодымной защиты заключа¬
ется в том, что при любых условиях поддерживается избыточное
давление у двери, отделяющей защищаемое помещение от приле¬
гающих к нему незащищаемых помещений, или обеспечивается
определенный поток воздуха через открытую дверь. Кроме того,
предполагается, что стабильный поток воздуха через помещения,
не имеющие избыточного давления, постоянно отводит дым и
горячие газы от дверей, ведущих на эвакуационные пути. Рас¬
смотренные требования не могут быть выполнены без удаления
воздуха, поступающего в прилегающие помещения из помещения
с избыточным давлением, через двери с низким сопротивлением
воздушному потоку.Удаление сжатого воздуха может производиться следующими
четырьмя способами: через окна, через специальные вентиляцион¬
ные отверстия по периметру здания, по вертикальным шахтам
и с помощью механической вытяжки.Ниже рассмотрены эти способы и приведены требуемые
объемы сжатого воздуха, поступившего иа этаж, м3/с, при
открытой двери.Удаление воздуха через окна. Если в здании имеются откры¬
ваемые окна на каждом этаже, то утечка воздуха через зазоры
может быть достаточной для создания требуемой степени венти¬
лирования. В табл. 5.9 приведена полная длина зазоров в окон¬
ных проемах, достаточная для удаления сжатого воздуха.При определении суммарной длины зазоров необходимо с уче¬
том неблагоприятных ветровых условий принимать в расчет окна
только по одной стороне здания. При неравномерном распределе¬
нии потока воздуха у наружных стен в расчет должна включать¬
ся сторона здания с наибольшей площадью окон.Специальные вентиляционные отверстия, расположенные по
ТАБЛИЦА 5.9. МИНИМАЛЬНАЯ СУММАРНАЯ ДЛИНА ЗАЗОРОВ
У ОКОН НА ОДНОМ ЭТАЖЕ, ДОСТАТОЧНАЯ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХАТип оконРекомендуемаяв зависимости от зна¬
чения адлина зазоров, мпри скорости потока
через открытую дверь
0,5 м/с и г,’/сВращающиеся без уплотнений1200 С.у960Вращающиеся с уплотнениями3000 Ол-2400Раздвижные8300 <2я6640периметру здания. В зданиях с глухими стенами или малым чис¬
лом открываемых окон необходимое удаление воздуха может
быть обеспечено с помощью специальных вентиляционных отвер¬
стий в наружных стенах. Эти отверстия должны располагаться
по возможности равномерно по периметру здания. Требуемое
минимальное значение полной эффективной площади вентиля¬
ционных отверстий на этаже равно <2^/2,5 м2. При одной откры¬
той двери, через которую поступает воздух со скоростью 0,5 м/с,
требуемая минимальная площадь вентиляционных отверстий
должна составлять 0,32 м2. Практически, если возможно, следует
принимать площадь больше минимальной. Кроме того, следует
учесть возможность неблагоприятного ветрового воздействия и
при определении эффективной площади вентиляционных отверстий
включать в расчет только одну сторону здания; если вентиля¬
ционные отверстия распределены неравномерно, то в расчет при¬
нимается сторона здания с наибольшей площадью вентиляцион¬
ных отверстий.Проектирование вентиляционных отверстий. Маловероятно,
чтобы в условиях нормальной эксплуатации здания допускалось
наличие постоянно открытых отверстий. Вентиляционные отвер¬
стия должны быть спроектирова¬
ны так, чтобы они открывались
только в аварийных ситуациях,
когда начинает действовать си¬
стема подпора воздуха. Конструк¬
ция вентиляционных отверстий
должна отвечать следующим тре¬
бованиям (рис. 5.19),:запирающие створки должны
надежно удерживаться в закры¬
том положении (или иметь опо-ру);при включении подпора воз¬
духа в аварийной ситуации запо-Рис. 5.19. Пример конструкции веитиляци-	Р ^ ВеНТИЛЯЦИОННЫХ ОТВерСТИИонного отверстия дли удаления сжатого	ДОЛЖНЫ ОТКРЫВЭТЬСЯ ТЭК, ЧТОбЫ
воздуха через наружную стену - г1—сильный ветер стремится закрыть ВОЗДуХ СВОбОДНО ВЫХОДИЛ НЗруЖустворки; 2 —сжатый воздух; 3 —электро-	без ПРеОДОЛеНИЯ СОПрОТИВЛеНИЯ
магнит удерживает створки в закрытом гположении (система безопасности)	СТВОрОК;	[142при неблагоприятных ветровых условиях створки должны
иметь возможность закрывать вентиляционные отверстия на не¬
котором участке стены;если предполагается применить автоматически открывающиеся
вентиляционные отверстия, то рекомендуется, чтобы они откры¬
вались только на том зтаже, где произошел пожар. На всех
остальных этажах, несмотря на работу системы подпора воздуха,
вентиляционные отверстия должны оставаться закрытыми. При
проектировании необходимо учитывать возможность возникнове¬
ния пожара на любом этаже. ^Вентиляция с помощью вертикальных шахт. Применение вер¬
тикальных шахт является эффективным способом удаления сжа¬
того воздуха из полностью закрытых помещений зданий. Шахты
и вентиляционные отверстия должны иметь следующие минималь¬
ные размеры:А, = <2*/2.	<5 16)где Д„ — площадь проходного сечения вентиляционных отверстий в шахте
на одном этаже, м2.При скорости потока воздуха через открытую дверь 0,5 м/с:
<2дг = 0,8 м8/с; А0 = 0,4 м4.	(5.17)Размеры шахты и площадь вентиляционных отверстий в верхней
ее час'ти не должны быть меньше площади вентиляционных от¬
верстий на одном этаже. Требуемые значения могут быть полу¬
чены путем использования нескольких мелких шахт, распределен¬
ных в рассматриваемом помещении.Если вентиляционные отверстия в вертикальных шахтах,
ведущих с соответствующего этажа, постоянно открыты, то каж¬
дый этаж должен быть снабжен другой независимой шахтой или
запасной системой каналов для предотвращения распространения
дыма и огня между этажами. В шахтах, предназначенных для
удаления сжатого воздуха, нельзя применять противопожарные
клапаны.Однако применение постоянно открытых вентиляционных от¬
верстий нежелательно, поэтому обычно отдают предпочтение
автоматическим устройствам для открывания отверстий в шахтах.
В этом случае применяется общая шахта для всех этажей с вен¬
тиляционными отверстиями, закрытыми на каждом этаже в обыч¬
ных условиях и открывающимися в аварийной ситуации только
на том этаже, где возник пожар, при включении в работу системы
подпора воздуха.Применение вертикальных шахт для удаления сжатого возду¬
ха имеет по крайней мере два важных преимущества:исключаются недостатки, связанные с неблагоприятными
ветровыми условиями, так как может быть осуществлен выпуск
воздуха вертикально вверх (с помощью соответствующего де¬
флектора) ;в вертикальной шахте, заполненной нагретым дымом, развива¬143
ется дополнительная тяга, оказывающая существенную помощь
в работе системы подпора воздуха [35].Применение механической вытяжки. Удаление сжатого возду¬
ха с помощью механической вытяжки обеспечивает надежную
работу системы подпора воздуха. При применении этого способа
важно соблюдать следующие требования:скорость вытяжки на одном этаже не должна быть меньше,
чем (Здт,-система (каналы и вентиляторы) должна выдерживать воз-'
действие повышенных температур (500°С) в течение требуемого
периода;дым и огонь не должны распространяться с этажа на этаж.Эти требования могут быть удовлетворены при наличии неза¬
висимой вытяжной системы на каждом этаже.Возможен другой вариант, при котором применяется общая
вытяжная система для всех этажей, причем во время пожара
каналы на всех этажах, кроме охваченного огнем, закрыты
огнестойкими клапанами, а клапаны в каналах этажа, где про¬
изошел пожар, открыты. Любая система каналов должна быть
спроектирована так, чтобы их конструкция обладала требуемой
огнестойкостью, а при использовании общей системы каналов
необходимо так рассчитать ее производительность, чтобы на горя¬
щем этаже была обеспечена вытяжка, равная С?;?.ТАБЛИЦА 5.10. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИПлан зданияОкнаВентиляцияСистема вентиляцииосновные способыдополнительные или
альтернативные спо¬
собы (при необходи¬
мости )Без перего¬
родокОткрываю¬
щиеся без
прокладок
Открываю¬
щиеся с про¬
кладкамиРаздвижныеЕстественнаяЕстественная
или механиче¬
скаяМеханическаяЕстественная утеч¬
ка (утечка через
окна)Естественная утеч¬
ка или вертикаль¬
ные шахтыВентиляционные
отверстия по пери¬
метру или верти¬
кальные шахтыВентиляционные
отверстия по пери¬
метру или механи¬
ческая вытяжка
Механическая вы¬
тяжкаС большим
числом пере¬
городок на
этаже)Открываю¬
щиеся без
прокладок
Открываю¬
щиеся с про¬
кладкамиРаздвижныеЕстественнаяЕстественная
или механиче¬
скаяМеханическаяЕстественная утеч¬
ка (утечка через
окна)Естественная утеч¬
ка или вентиляци¬
онные отверстия
по периметру
Вентиляционные
отверстия по пери¬
метруВертикальные шах¬
ты или механиче¬
ская вытяжкаВертикальные шах¬
ты или механиче¬
ская вытяжка144Необходимо еще раз подчернуть важность правильного проек¬
тирования системы удаления сжатого воздуха из здания.
В табл. 5.10 сведены вместе различные способы удаления воздуха
и даны рекомендации по их применению.5.5.4.	Последовательность проектирования системы подпора
воздуха в здании. Проектирование производят в следующем по¬
рядке:а)	рассматривают различные предложения по обеспечению
противодымной защиты и устанавливают возможность или необ¬
ходимость перепланировки здания, если решено применить систе¬
му подпора воздуха;б)	выбирают помещения, в которых будет создаваться избы¬
точное давление, и рассматривают возможность взаимодействия
между этими и негерметизируемыми помещениями;в)	принимают решение относительно типа системы — одно-
или двухступенчатая — и назначают избыточное давление, кото¬
рое должно поддерживаться в аварийной ситуации, а также,
если необходимо, давление, соответствующее работе системы на
пониженной мощности (см. табл. 5.2);г)	устанавливают все пути, по которым возможна утечка воз¬
духа из помещения с избыточным давлением, и определяют вели¬
чину утечки по каждому пути, исходя из соответствующей раз¬
ности давлений;д)	определяют полный расход воздуха наружу из каждого
помещения с избыточным давлением и добавляют к найденному
значению 25% в соответствии с соображениями, приведенными
выше. В результате будет получен объем, требуемый для снаб¬
жения воздухом каждого помещения с избыточным давлением;е)	находят скорость движения воздуха через открытую дверь
с помощью способа, описанного в приложении А. Если найденная
скорость не отвечает установленным требованиям, то объем снаб¬
жения воздухом должен быть увеличен;ж)	обеспечивают подачу воздуха (в количестве, рассчитанном
в пп. «д» и «е») по системе каналов в каждое помещение, где
создается избыточное давление. Размещение каналов должно
быть согласовано с архитектором и компетентными лицами;и)	назначают мощность вентиляторов и размеры каналов;
этот расчет с учетом ряда дополнительных требований должен
выполнять компетентный инженер. Положение вентиляционных
решеток должно быть согласовано с архитектором и компетент¬
ными специалистами по установке оборудования;к) рассчитывают количество сжатого воздуха, которое должно
быть удалено из здания, и выбирают соответствующий способ
вентилирования;л) задают режим работы системы и, если необходимо, устанав¬
ливают положение датчиков дыма;м) передают архитектору сведения о заложенных в расчет пло¬
щадях утечкн воздуха, с тем чтобы этн площади были обеспечены
после завершения строительства здания;145
н) проводят измерения для обоснования удовлетворительной
работы оборудования в период эксплуатации здания.Пример расчета приведен в приложении Б.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.	ВгШзк 31апйагй В. 3. 5588 (1978). Сой с Ргасйсе Гог Пге РгесаиУопз т
1Ье Эезщп о! ВиИйт^з. Раг! 4. Зтоке Соп1го1 т Рго1ес1ей Езсаре Кои1ёз изш&
РгеззипхаИоп. ВгШзЬ 31апйагй 1пзШи1|Юп, Ъопйоп.2.	МаШо1га, Н. Р. (1967). МоуетеШ оГ зтоке оп езсаре гои1ез. Раг1 3.
ЕЯес! о! регтапеп! орепт^з т ех1егпа1 \,уа11з. Рте КезеагсЬ Ко1е N0. 653,
р1ге КЬзеагсЬ 31аИоп, ВогеЬати/оой, Еп^1апй.3.	К'Ик'мзсп, ]. (1969). ТЬс ШогШтд А. А. С. зузкет, аи1оша11С гиг По\у
соп!го1 зуз1ет Гог сбсаре гои1ез ш тиШ-51огеу Ыоскз оГ ЯаГз. Рарег 11, Р1ге
КезеагсЬ 31а1юп Зутрозшт N0. 4, Моуетеп! оГ зтоке т езсаре гои1ез т
ЬиПйт^з. \Уа1Гогй 1969. НМЗО 1971.4.	Рьге Рго1есИоп Спйе [ог ВиНйш^з оуег 150 Я т НещМ, 1п1спт. (1957).
Атспйтеп! 1о НещМ оГ Вш1йт§ Ас1 1957. 31а1е Р1апшп§ АиГЬогИу о( Ые\У
Зои1Ь \Уа1ез, АизГгаНа.5.	Ма1ко1га, Н. I.. апй МШЬапк, N. (1964). Моуетеп! о! зтоке т езсаре
гои(ез апй ейесГ о( ргеззип'га1юп. КезиНз оГ зоте йгзГз регГоппей т а пе\У
Йераг1теп1 з!оге. Рке КезеагсЬ Мо1е N0. 566, р1ге КезеагсЬ 31а1тп, ВогеЬат-
\уоой, Еп^1апй.6.	Ьи(сНег, Е. С., РагйеИ, Р. Р апй С1агке, ]. (1969). РгеззипгаЫоп аз
а теапз оГ соп1го11т§ ГЬе тоуетеп! о! зтоке апй 1ох1с ^авез оп езсаре гои1ез.
Рарег 5, р1ге КезеагсЬ 31аИоп Зутрозшт N0. 4, Мо-оетеп( о[ зтоке оп езсаре
гои1ез т ЬиИй'т^з. \Уа1Гогй 1969. НМЗО 1971.7.	Пге Цезеагск 1969. РгеззипхаИоп апй 1Ье ореп Йоог. Аппиа1 Керог! оГ
Р1ге КезеагсЬ 31аИоп, 1969, р. 25. НМЗО 1970.8.	Ви(сНег, Е. О., РагйеИ, Р: ]: апй С1агке, /. I. (1969). Ргейю1юп оГ Я>е
ЬеЬауюиг оГ зтоке т а ЬиПйт^ изт^ а сотрШег. Рарег 9, р1ге КезеагсЬ
31а1юп Зутрозшт N0. 4, Моиетеп1 о} зтоке оп езсаре гои(ез т ЬшШп.сз.
\Уа1Гогй 1969. НМЗО 1971.9.	Татига, О. Т. (1969). Сошри1ег апа1у313 оГ зтоке тоуетеп! т 1а11
ЬиПйт^з. Атепсап 8оае/у о/ НеаИп%, Яе{пдега(юп апй Аи-Соп-
йШопш@ Епдтеегз Тгапз., 75, Р1. II, 81.10.	ВаггеИ, Ц. Е. апй СосШп, О. Ш. (1969). А сотри1ег 1есЬп]яие Гог
ргесИсИпд зтоке тоуетеп! т 1'аН Ьи11сИпд5. Рарег 10. р!ге КезеагсЬ 5утро31ит
N0. 4, МоюетепХ о} зтоке оп езсаре гои(ез. XVаIГоге] 1969. НМЗО 1971.11.	К/аката(зи, Т. (1975). ипз(еас1у з1а1е са1си1а0оп оГ зтоке то\'етеп4
1П ап асШаИу йгей ЬиПс1т§. Рарег 8, С. I. В. Зутрозшт, Соп1го1 о} зтоке
тоVетеп( т ЬиИйСпц {ггез, ХУаКогс! 1975. Ог^аШгес! Ьу р!ге КезеагсЬ 51а1юп,
ВогеЬат\уоос1, Еп^1апй.12.	8Наппоп, /. М. А. (1975). Сотри1ег апа1уз15 оГ 1Ье то\гетеп1 апс!
соп1го1 о! зтоке т ЬиЛсПп^з	тесЬатса1 ап<3 па1ига! уепШавоп. Рарег 9,5.1.	В. Зутрозшт, Соп1го1 о[ зтоке тоVетеп^ т ЬиИсНпц ]ггез, \Уа11ог<3 1975.
Ог§ап1гес1 Ьу р1ге КезеагсЬ 51а1юп, ВогеЬатшоод, Еп§1апс1.13.	АррШоп, I. С. (1975). А тос1е1 о! зтоке тоуетеп! т ЬиПсИп^з. Рарег
10, С. 1.. В. Зутрозшт, Соп(го1 о/ зтоке тоVетеп( т ЬиИйСпд Иге в. ЛУаНогс!
1975. Ог^агпгей Ьу РГге КезеагсЬ 81аНоп, ВогеЬат\Уоос!, Епд1апс!.14.	НоЬзоп, Р. ]. апй 81еи>аг1, Р. 1. (1972). Ргеззиг12а1юп о! езсаре гои1ез
1П ЬиЛс11П25. р1Ге КезеагсЬ Ыо1е N0. 958. Р1ге КезеагсЬ 51а1юп, ВогеЬат-
\уоой, Еп§1апс1.15.	МаИопа1 Рьге Рго(есИоп АззоааЫоп (1959). ОрегаНоп всНоо1 Ьигшп%.
ОШс1а1 герог! оп 1ез1з сопЛис1ес1 Ьу 1Ь<е 1.08 Ап^е1ез Р1ге Оераг1теп1, II. 5. А.16.	СоттопшеаИк Ехрептеп1а1 ВиНйтд 3(аИоп (1972). Р1ате зргеай апй
зтоке 1ез1з. С. Е. В 5., К. Р: N0. 35, 8ои1Ь \Уа1ез, Аиз^гаНа.17.	Са1Ьгеа(к. М. (1969). Типе Гог еуасиаНоп Ьу з1а1гз т ЬщЬ ЬиНйш^з.
Р'ие Р1дШп§ т Сапайа, 13, N0. 1.18.	Татига, О. Т. апй ШИзоп, А. О. (1968). Ргеззиге сНЯегепсез саизей Ьу146м/тй оп 1\уо 1а11 ЬиИсИппз. А тег I сан 8оае/у о) ПсиНиц, К^пцегаНгт ип<1
АисопйШошпц Еп^теегв Тгапз., 74, Р1. И, 170.19.	Татига, О. Т. апй ШИ&оп, А. О. (1966). Ргеззиге сНЯегепеез Гог а
9 з(огеу Ь1п1й)п^ аз а гезиИ о! сЫтпеу еЛесГ апй уеп111а1юп зузГет
1)1 орегаНоп. Атепсап 8оае1у о/ НеаИп%, Ке^пцегаНоп апй Ай-соп-
йШоптц ЕпВтеегз Тгапз., 72, Р1. I, 180.20.	Татига, О. Т. апй УУИзоп, А. О. (1967). ВиПйтд ргеззигез саизей Ьу
сЫтпеу ас!юп т 3 Ы§Ь ЬиЛй 111^8. Атепсап 8осСе1у о} НеаНпц, Ре[-
Г1^ега1юп апй Аи-сопйШспт^ Еп^теегз Тгапз., 73, Р11. II, 1.1—1.10.21 Татига, О. Т. апй ХЧ'Пзоп, А. О. (1967). Вш1йт§ ргеззигез саизей Ьу
сЫтпеу ас!юп апй тесЬп1са1 успШаиоп. Атегкап 8ос1е(у о} НеаЫпР(е(г1^ег-
аНоп апй Аи-сопйШоп'тр ЕпдСпеегз Тгапз., 73, Р1. II, 2.1—2.9.22.	Татига, С. Т. (1969). Сотри(ег апа!уз1'з оГ зтоке тоуетеп! 1П 1а11
ЬиПйт^з. Атепсап Зоае1у о/ НеаИп%, ‘Ке}п%егаНоп апй АСг-сопсИ-
Ыопйщ Еп^теегз. Тгапз., 75, Р1. II, 81.23.	Татига, О. Т. ('1970). Апа1уз1з о! зтоке зЬаЯз 1ог ооп1го! о!" зтоке
тоуетеп! т ЬиЛйт^з. Атег/сап 8ос1е1у о/ НеаНпц, Це(пдегаИоп апй А1г-
сопйШопт§ Епцтеегз Тгапз., 76, Р1. И, 290.24.	Татига, О. Т. апй УРИзоп, ,4. О. (1970). Иа1ига1 уеп1т§ 1о соп1го1
зтоке то\етеп1 1П Ьш1й1п§5, у|.а усгИса) зЬаПз. Атепсап 8ос1е1у о/ НеаЫпц,
Ке\пцегаНоп апй А1г-сопйл(ютп% Епцмеегз Тгапз., 76, Р1. II, 279.25.	N0110^1 Цезеагск СоипсИ о} Сапайа (1970). Ехр1апа1огу рарег оп
соп1го1 о! зтоке тоуетеп! т Ы§Ь Ьи]1й1п§з. N. К. С. Керог! N0. 11413, ОИачуа,
Сапайа.2§.11пЦогт ВиИйтц Сойе, V. 8. А. (1970). Зтоке ргооГ епс!озиге5. Уо1. 3,
1970. Ноизт^ зесИоп 3309.27.	Роз Ап^е/ез Пге Оераг1теп1 (1966). УегИса1 Епс1озигез. Керог! риЬИз-
Ьей Ьу Ь. А. р1ге Верагйпеп! 1966. II. 3. А.28.	Роз Апде1ез Рйе Оераг1тсп1 (1970). МескатсаИу ь’епШа1ей зтоке
ргоо( епс1озигез. СНу о!" 1,оз Апрс1сз В. Р. Р. апй Р. А. Кеаи1гетеп1 N0. 56,и 5. а.29.	Ое({епко1Ь, I. О. (1971). Зтоке ргооГ епс1озигез. Атепсап 8ос)е1у оГ
НеаИпд, Ке}г1{>егаИоп апй А1г-сопйШопт(> Еп&теегз Зоигп., Арп1, 33—8.30.	СепЬе 8с1епИ[1дае е/ ТесШдие йи Ва1ипеп( (1971). С. 5. Т. В. Керог1
N0. 70—4340. 28 Мау 1971.31.	Шои, ]. (1972). Зтоке ех!гас1юп 1П ЬиЛйтез. А зо1и1юп. Рие 1п1егпаИ-
опа1. 37, 41—54.32.	СаЬге1. А. апй Регг1с, М. (1969). Зтоке рга1ес(юп о! езсаре гои1ез т
ЬиЛсИп^з. Рарег 6, р!ге КезеагсЬ 31а1юп 5утроз1ит N0. 4, Моьетеп1 о} зтоке
ш езсаре гои1ез. \Уа11огй 1969. НМЗО 1971.33.	ОеСксо, Р. Р., СгезС1, р. /. аги1 Соггеа1е, 1^. Н. (1972). Р1ге 1ез!з,
апа1уз1з апй еьаШаИоп о/ зШг ргеззипгаИоп апй ехкаизЬ 1п Ыцк
пзе оЦ1се ЬиИйтцз. Керог! риЬИзЬей Ьу Сеп&г Гог 11гЬап Епу1гоптеп1а1 51и-
Й1ез, Ро1у1есЬгпс 1пзШи1е о! Вгоок1уп, Ые\у Уогк. IX 3. А.34.	Кор1оп, N. Е. (1973). Рерог1 о} (Не Нету Огайу (ие 1ез1з. Керог!
риЬПзЬей Ьу СНу оГ А11ап!а ВиНйт§ Оераг1теп1, А11ап(а, Оеог^а, Ч. З.А.35.	Ви1сНег, Е. О., РагпеЦ, А. С. апй ЕазИшт, С. (1976) Зтоке соп1го1
Ьу ргеззипгаНоп. Пге Епцтеегз' 1оита1, 36, 103, 16—19.36.	Рие СИеск Сопзи11ап1з (1976). Ртге зе1 111 а пе\у ЬиПйт^ 1о 1ез1 зтоке
соп1го1 Ьу ргеззиг12а11оп. Пге 1и1у 1976, 71—3.37.	ВиСсНег, Е. О.. СоМе, Т. И. апй ВаИеу, Т. А. (1971). Зтоке Цз!з т
1Ье ргеззипхей з1а1гз апй 1оЬЬ1ез оГ а 26-з1огеу оГПсе ЬиИЙ1Пд. ТНе Виййтд
Зетсез Еп^теег, 39, 206—10. ВиПйте КезеагсЬ Ез1аЫ1зЬтеп1, Сиггеп! Рарег
СР 4/74.38.	Ткотаз, Р. Н. ('1968). Моуетеп! оГ зтоке ш Ьог1гоп1а1 согг1Йогз
а^атз! ап а1г Яо\у. р1ге КезеагсЬ Ыо(е Ыю. 723, Р1ге КезеагсЬ 31а1гоп, ВогеЬат-
\уоой. Еп{г|апй. Iпз1. Р1ге Еп^теегз' (}иаг1ег1у 1970, 30, 77, 45—53.
Ш'ПЛОЖВПИЕ Л. МЕТОЛ ОЦЕНКИ РАСХОДА ВОЗДУХА.
ПОСТУПАЮЩЕГО ЧЕРЕЗ ОТКРЫТУЮ ДВЕРЬСпособы расчета расхода воздуха через открытую дверь, приведенные в
данном приложении, являются приближенными, но дают достаточно точные
результаты, позволяющие во многих случаях значительно упростить рас¬
четную процедуру. Неустойчивость потока воздуха в реальных условиях не
дает основания для усложнения способов расчета.При использовании приведенного ниже способа исходят из того, что зда¬
ние имеет простой план. Требуемая скорость воздуха прн открытой двери
может быть получена в том случае, когда вентиляция, примененная в прак¬
тических условиях, слабее запроектированной. Как правило, для получения
значений, близких к требуемым, скорость воздуха, найденную в рассмат¬
риваемых расчетах, нужно умножить на понижающий коэффициент 0,6.Во всех расчетах рассматривается одностворчатая дверь площадью 1,6 м2.5А.1. Избыточное давление только в лестничной клетке. В этом случае
расчет производят следующим образом:а)	для зданий высотой десять этажей или менее можно прннять, что весь
воздух, подаваемый в лестничную клетку, будет выходить наружу через от¬
крытую дверь;б)	в зданиях высотой более десяти этажей необходимо определить пол¬
ную площадь утечки воздуха через все двери (закрытые) в лестничной клет¬
ке (плюс некоторые другие отверстия) и установить, какая часть подавае¬
мого воздуха будет выходить наружу.Пример. Если в 20-этажном здании в лестничной клетке имеется 21
двустворчатая дверь, то полная площадь утечкн воздуха при закрытых
дверях (одна дверь открыта) будет равна (21—1)0,03 м2. Следовательно,
соотношение между подаваемым воздухом и выходящим наружу через от¬
крытую дверь составит		= 0.727.1,6+(21 — 1) 0,03После проведения расчетов результаты необходимо умножить на коэф¬
фициент 0,6.5.А.2. Применение независимой системы подпора воздуха в лестничных
клетках и иа площадках каждого этажа (открыта одна дверь с площадки в
прилегающее помещение).Площадки не связаны с лифтовыми шахтами. Полный расход воздуха
наружу через открытую дверь с площадки в прилегающее помещение будет
равняться сумме расходов:а)	воздуха, подаваемого на площадку по каналу снабжения;б)	воздуха, проникающего через закрытую дверь из лестничной клетки
на площадку.При расчете по «б» исходят из того, что в лестничной клетке сохраняется
проектное давление, а давление на площадке при открытой двери падает до
нуля. Таким образом, можно применять значения по табл. 5.5.Площадки связаны с одной или несколькими лифтовыми шахтами.
Полный расход воздуха наружу через открытую дверь с площадки в приле¬
гающее помещение будет равняться сумме расходов:а)	воздуха, подаваемого на площадку по каналу снабжения;б)	воздуха, проникающего через закрытую дверь из лестничной клетки
на площадку (рассчитывается так же, как в п. «б»);в)	воздуха, проникающего через закрытую дверь лифта каждой лиф¬
товой шахты. В данном случае принимают, что расход воздуха внутрь
каждой лифтовой шахты соответствует проектным значениям. Примерно
Чг расхода будет проникать через закрытую дверь лифта на площадку при
открытой двери с площадки в прилегающее помещение. Это соотношение
сохраняется для каждой лифтовой шахты.Если в здании имеются две площадки с одной открытой дверью, то
примерно 'Д полного расхода воздуха, поступающего в каждую лифтовую
шахту, будет проникать на каждую площадку.14811осле проведения расчетов для рассмотренных случаев результаты не¬
обходимо умножить на коэффициент 0,6.5.А.З. Применение независимой системы подпора воздуха в лестничных
клетках и иа площадках каждого этажа (открыты две дверн иа одной пло-
шлдке: одна — из лестничной клетки иа площадку, другая — с площадки
и прибегающее помещение).Площадки не связаны с лифтовой шахтой (шахтами). Полный расход
ноздуха через дверь между площадкой и лестничной клеткой будет равнять¬
ся сумме расходов:а)	воздуха, подаваемого в лестничную клетку по каналу снабжения;б)	воздуха, проникающего в лестничную клетку через закрытые двери
па всех остальных площадках; расход его рассчитывают по формулеАо(2т — ^1. & (п 1)>	-	(5. АI)Лугде <2т — расход воздуха, проходящего в лестничную клетку со всех площа¬
док, имеющих закрытые двери; (2ь — воздух, подаваемый по каналу на од¬
ну площадку, где создается избыточное давление; Ло — площадь утечки воз¬
духа череч закрытую дверь между площадкой и лестничной клеткой (прини¬
мается равной иа всех этажах); Ат — полная площадь утечки воздуха с
каждой площадки (Ат=Ав-\Аь); А г,—площадь утечки воздуха на каждой
площадке, принятая при проектировании; п — число этажей, где иа площад¬
ках создается избыточное давление.Если обе двери на двух площадках в здании открыты, то расход воз¬
духа через дверь из лестничной клеткн на каждую площадку будет рав¬
няться половине значений и От и множитель (п— 1) в уравнении (5.А1)
должен быть заменен на (п—2).Расход воздуха через вторую дверь площадки (т. е. дверь с площадки
в прилегающее помещение) будет равняться сумме расходов:а)	воздуха, подаваемого на площадку по каналу снабжения;б)	воздуха, поступающего из лестничной клетки через открытую дверь
на площадку (приближенно рассчитывается так же, как описано выше для
одной площадки или двух площадок с двумя открытыми дверьми).Площадки связаны с лифтовой шахтой (шахтами). Полный расход воз¬
духа, проходящего через дверь с площадки в лестничную клетку, будет рав¬
няться сумме расходов:а)	воздуха, подаваемого в лестничную клетку по каналу снабжения;б)	воздуха, проникающего в лестничную клетку через закрытые двери
на всех остальных площадках.Расход воздуха в последнем случае рассчитывают по формуле+ <6'А2>
где (2т — расход воздуха, проходящего в лестничную клетку со всех площа¬
док, имеющих закрытые двери; С}г,—воздух, подаваемый по каналу на одну
площадку, где создается избыточное давление; А о— площадка утечки воздуха
через закрытую дверь между площадкой и лестничной клеткой (принимается
равной на всех этажах); АЕ — площадь утечки воздуха через входную дверь
в лифт (обычно принимается равной 0,06 м2); Аи —площадь утечки воздуха
на каждой площадке, принятая при проектировании, за исключением утечки
через дверь в лифт; п—число этажей; ш — число отверстий в лифтовых шах¬
тах иа каждой площадке; Г—коэффициент, принимаемый для соответствую¬
щего числа этажей по графе 3 или 4 табл. 5.7 в зависимости от того, на
одной или двух площадках в здании открыты две двери. В последнем случае
множитель (п—1) в уравнении (5.А2) должен быть заменен иа (п—2).Полный расход воздуха через открытую дверь из лестничной клеткн на
площадку составит149
Сз + ^Т •где С?8 — воздух, подаваемый в лестничную клетку по каналу снабжения.Расход воздуха через открытую дверь между площадкой лифта и прилегаю¬
щим помещением будет равняться сумме расходов:а)	полного расхода воздуха на площадку из лестничной клетки Св+Ог;б)	воздуха, подаваемого на каждую площадку по каналу снабжения,в)	воздуха, проникающего из всех лифтовых шахт через закрытые двери
лифта, (}А.В последнем случае расход воздуха рассчитывают по формуле
т=тЕсли на каждой из двух площадок имеются две открытые двери, то в
уравнении (5.АЗ) вместо множителя т/3 надо подставить множитель т/4,
а значение Р принимать по графе 4 табл. 5.7.Сумма пп. «а», «б» и «в», приведенных выше, т. е. расход воздуха,
проходящего через открытую дверь из лнфтовой площадки в прилегающее
помещение, может быть найдена с помощью следующего выражения:полный расход воздуха через дверь =А', + п Ав + [ (т/п) + (т/3) ] АЕ Р—		—гт——	— .	(5.А4)Ар	~Ь (т1п) А/г РРасходы воздуха, рассчитанные для рассмотренных здесь случаев, по
изложенным выше соображениям должны быть умножены на коэффи¬
циент 0,6.Скорость движения воздуха через открытую дверь. Детальные расчеты,
рассмотренные в данном приложении, позволяют определить расходы воз¬
духа, проходящего через открытую дверь.Можно принять, что воздух проходит через одностворчатую дверь (или
через одну открытую створку двустворчатой двери) площадью 1,6 м.2. Сле¬
довательно, чтобы выразить расход воздуха через дверь в единицах скоро¬
сти, необходимо найденный выше объемный расход в м’/с разделить на
площадь двери 1,6 м2.ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПРИМЕР ПРОЕКТИРОВАНИЯ
СИСТЕМЫ ПОДПОРА ВОЗДУХАВ данном примере рассматривается простое, относительно небольшое
здание с одной дверью из лестничной клеткн на маленькую лифтовую пло¬
щадку на каждом этаже (рис. 5.20). Приведем некоторые характеристики
здания, необходимые для расчета:здание шестиэтажное, включая наземный этаж;в лестничной клетке имеются шесть одностворчатых дверей, ведущих на
лифтовую площадку каждого этажа, и одна двустворчатая наружная дверь
на уровне земли;на лифтовой площадке на каждом этаже имеется одна дверь в лифт и
одна двустворчатая дверь в прилегающее помещение;воздух из лифтовой шахты может выходить наружу только через вен¬
тиляционные отверстия площадью 0,1 м2 в верхней части шахты.Для полной иллюстрации всего процесса проектирования будут рассмот¬
рены все двенадцать стадий, описанных в гл. 5.1. Обсуждают различные предложения по обеспечению противодымной
защиты в здании и выясняют возможность или необходимость соответствую¬
щей перепланировки для устройства системы подпора воздуха. Переплани¬
ровка может не потребоваться, но здание с более гибкой планировкой всегдаАЁАв-\- А'ь+ АеР (т/п)(5. АЗ)150предпочтительнее, ч л к как лестничные
К.Ю1КМ н площадки ис иГг-мятсльно
примыкают к наружным стенам. Зда¬
ние должно иметь каналы для пода¬
чи воздуха в лестничную клетку и на
площадку с избыточным давлением,.! перед приточным вентилятором не¬
обходимо предусмотреть свободное
пространство.(2. Выбирают помещения, в кото¬
рых будет создаваться избыточное
давление, и рассматривают возмож¬
ность взаимодействия между этимн и
негер.метпзнруемымн помещениями. Предусматривают независимую систему
подпора воздуха в лестничной клетке и на лифтовой плошадке. Это не должно
ухудшить взаимодействие между помещениями с избыточным давлением
и без него.3.	Принимают решение относительно типа системы — одно- или двух¬
ступенчатая^— и назначают уровень избыточного давления, который должен
создаваться в аварийной ситуации, а также, если необходимо, уровень дав¬
ления, соответствующий работе системы на пониженной мощности. При
применении двухступенчатой системы в здании уровень избыточного давле¬
ния в аварийной ситуации принимается равным 50 Па, а пониженный уровень
для нормальных условий эксплуатации — 8 Па (прн высоте здания до 25 м).4.	Устанавливают все пути, по которым возможна утечка воздуха из
помещения с избыточным давлением, и определяют долю утечкн по каждому
пути, исходя из соответствующей разности давлений.Лестничная клетка:1)	шесть дверей ведут иа лифтовые площадки. Поскольку уровень из¬
быточного давления в лестничной клетке и на лифтовой площадке одина¬
ков, то через дверн, соединяющие эти помещения, утечки воздуха не будет;2)	другим путем утечкн воздуха из лестничной клетки является наруж¬
ная двустворчатая дверь в наземном этаже. Таким образом, площадь утечки
воздуха из лестничной клетки наружу составит около 0,03 м2 в соответствии
с табл. 5.4, а необходимый расход воздуха, подаваемого для создания в
нормальных условиях избыточного давления 8 Па, — около 0,070 м3/с в со¬
ответствии с табл. 5.5; по этой же таблице находим, что для создания в
аварийной ситуации избыточного давления 50 Па необходимо подать воздух
в количестве около 0,175 м3/с.Лифтовая площадка. На каждой лифтовой площадке имеется одна
двустворчатая дверь в прилегающее помещение и одна дверь в лифтовую
шахту (дверь в лестничную клетку, где нет утечки воздуха, в расчет не
принимается). Площадь утечки через двустворчатую дверь в соответствии
с табл. 5.4 составляет около 0,06 м2.По табл. 5.5 иаходнм следующие расходы воздуха в м3/с, которые не¬
обходимо подать в рассматриваемые помещения:8 Па50 Падвустворчатая дверь . . 	0,0700,175дверь в лифтовую шахту (приближеиныезначения) . . . 	0,140,351Поскольку рассматривается шестиэтажное здание н в верхней части
лифтовой шахты предусмотрены вентиляционные отверстия площадью 0,1 м2,
значение коэффициента Р, которое применяется для определения фактической
утечки воздуха с каждой площадки в лифтовую шахту, принимают равным
1,61 в соответствии с графой 2 табл. 5.7. Отсюда фактический расход воз¬
духа в лифтовой шахте будет равен:0,141,61при 8 Па: 	= 0,0376 м8/с;615!	:	3 I		Ц	1 !1	1Помешена* дез"афтлерегеродхиРис. 5.20. План здания, принятого в каче¬
стве примера при проектировании системыподпора воздуха
при 50 Па:
5. Определяют полный0.351-1,615	= 0,0942 м3/с.- гп-и'ммс'пни избыточного давления ш-ли
При этом выполняется условие оо р ■--	полный расход воздуха наружу из каждого помещения'избыточным давлением и добавляют к найденному значению 2Г
ветствни с соображениями, приведенными выше. Таким образом,объемы снабжения воздухом каждого помещения с избыточным давлением
составляют, м3/с:шпон 50 Па у закрытой двери между лестничной клеткой и площадкой припкиттр т-',	 г	 ю ° ««л'-адиий открытой двери на площадке, так как срабатывает ограничительныйеГне-0Т"К^.°^Разом- тРебУемы1 клапан.лестничная клетка:полный расход воздуха .
с добавлением 25% . . .
лифтовая площадка (каждая):
полный расход воздухаДЛЯ8 Па
0,0700,08750,070+
+0,03(76=
+ 0.037С, =
0,13450 Па
0,1750.2190,175+
+0.0942 =
= 0,2692
0,336с добавлением 25% ......полный расход воздуха, требуемыйснабжения шести площадок, м3/с ... 1),Ь04	2,02 ...6. Находят скорость движения воздуха через открытую дверь, как ойй	вать с архнсако в приложении А. Если найденная скорость не отвечает установленном -	-п „оже1Ше вентиляционных решеток следует сотребованиям, то необходимо увеличить расход воздуха для снабжения р$с- инженер, по. -
сматрнваемых помещений 1пгипси-<- 	 избыточному давлени!0,804аварийной ситуац^6™* (°ТН0СКТСЯ толькоПри давлении 50 Па на клапан площадью 0,14 м2 передается нагрузка,
разная: 50 Н/м--0,14 м-=7 II. Следовательно, конструкция клапана должна
быть рассчитана так, чтобы оп оставался закрытым, пока нагрузка на пего
не превышает 7 11.7.	Обеспечивают подачу воздуха (в количестве, рассчитанном в пп. 5 и 6)
по системе каналов в каждое помещение, где создается избыточное давле¬
ние. Размещение каналов должно быть согласовано с архитектором н ком¬
петентными лицами.На каждой площадке предусматривают одно отверстие с решеткой, по¬
дающее воздух: в лестничной клетке таких отверстий должно быть два, а
лучше три. Систему каналов нужно располагать в здании таким образом,
чтобы не требовалась установка противопожарного клапана.8.	Назначают мощность вентиляторов н размеры каналов; этот расчет
учетом ряда дополнительных требований должен выполнять компетентныйЩадок.^	и	>■ —/•При условии, что на одной площадке открыты две двери, получим
дуюшие результаты (используя выводы П.5.А.З):1)	расход воздуха, подаваемого в лестничную клетку по каналу сш
ження, равен 0,219 м3/с;2)	расход воздуха, поступающего в лестничную клетку с других
ок. равен:0,336-0,01		-	 (6— 1) =0.299 м3/с.0,01 +0,03+ ('/.) 0,06-1,61	*Полный расход воздуха через дверь из лестничной клетки на площадк§,
составляет 0.518 м3/с, а с учетом корректирующего коэффициента (коэффЩ
циента сопротивления 0,6) он равен 0,311 м3/с; скорость движения воздуха
через дверь составляет 0,194 м/с. Теперь рассмотрим вторую дверь, т. е. дверь^
площадки в прилегающее помещение. Расход воздуха через эту дверь
дывается из следующих трех составляющих:1) полного расхода воздуха, поступающего на площадку
клеткн, равного 0,518 м3/с;2)	расхода воздуха, подаваемого по каналам снабжения
площадку, равного 0,336 м3/с;3)	расхода воздуха из лифтовой шахты наружу, равного:1,61-0,06-0,336	1—				1 = 0,193 м3/с.нз лестничнйна кажду— Г—	—3 I 0,01-0,03 С/е) 0,06-1,61
Полный расход воздуха —1Г		воздуха через дверь составляет 1,05 м3/с, а с учетом коррекртирующего коэффициента (коэффициента сопротивления 0,6) он равен 0,628:
м3/с. При этом скорость движения воздуха через дверь составит 0,392 м/с, что}
ниже требуемого значения 0,7 м/с, следовательно, необходимо обеспечить до^
полннтельное снабжение воздухом. Расход воздуха, который должен проходите';
через дверь для получения скорости 0,7 м/с, будет равен: 0,7-1,6=1,12 м3/С>
С учетом корректирующего коэффициента получим 1,12/0.6=1,867 м3/с. *
Расход воздуха, уже имеющегося в распоряжении, составляет 1,05 м3/с§
Следовательно, для достижения требуемой скорости движения воздуха через
дверь и площадки в прилегающее помещение необходимо подать в лестнич-|(
ную клетку дополнительный объем воздуха 0,82 м3/с и для предотвраще¬
ния нежелательного повышения давления в лестничной клетке при по,
ностыо закрытых дверях установить регулирующий клапан.я «гтяи^п».. 		 ана требуется отверстие площадью0,82Для установки такогоклапанапредотвраще-?:
л-?0,827’-53’/* ~0-14 м2-152лектором и специалистами но установке оборудования.Аварийная ситуация (50 Па)Требуемая подача воздуха в лестничную клетку . . 1,04 м3/сТо же, шести площадок . . . * . .... 2,02 >■Общий расход воздуха ............. 3,06 »Нормальные условия (8 Па)Требуемое снабжение воздухом лестничной клетки . . 0,09 м3/сТо же, шести площадок . . . . >	0,81 »Общин расход воздуха	-. .	. 0,90 »На этой стадии проектирования необходимо решить, сколько вентилято¬
ров (одни или два) будет применяться для снабжения воздухом лестничной
клетки и площадок, и сформулировать требования по надежности механи¬
ческого оборудования и системы электроснабжения. Если при двухступен¬
чатой системе избыточного давления на каждой ступени применяется неза¬
висимое оборудование, то подача воздуха может осуществляться в разных
точках для каждой ступени, однако в аварийной ситуации предпочтитель¬
но подавать воздух на уровне земли.9.	Рассчитывают расход сжатого воздуха, который должен быть удален
из здания, и выбирают соответствующий способ вентилирования. В данном
примере удаление воздуха из помещения должно быть достаточным при
скорости движения воздуха через дверь, равной 0,7, м/с, т. е. фл- =0,7-1,0 =
= 1,12 м3/с.Размеры вентиляционных отверстий и их расположение будут зависеть
от того, какой из четырех способов вентилирования выбран, однако следует
учитывать возможность возникновения неблагоприятных ветровых условий.10.	Задают режим работы системы и, если необходимо, устанавливают
положение датчиков дыма. Эти вопросы согласовывают в начальной стадии
проектирования с органами строительного и пожарного надзора. Вероятно,
минимальным является требование по установке датчика дыма на двери пло¬
щадки со стороны помещения' с избыточным давлением на каждом этаже.11.	Передают архитектору сведения о заложенных в расчет площадях
утечка воздуха, с тем чтоцы обеспечить наличие этих площадей после
завершения строительства "чздйння. Значительные отклонения от требуемой
площади утечки воздуха гложут быть выявлены при проведении экспериментов,
однако желательно такую проверку провести заранее.12.	Проводят измерения для обеспечения удовлетворительной работы
оборудования в период эксплуатации здания.В новых нормах прнпйдрнй' фт/|ет<^урптегтр?^ВД1ШЯ:к таким изме¬
рениям и описана нх технВД. ?Эгиг^етодыГИзмсрсий^^Йкйы применяться
х смойгпроВаинрго;!оВрруц.ов'апия.	‘гО *	...	\ лнрн ьспьпаниял
ощ} II и ЕСтр.м,,.. .м'ловие к русскому изданию . . . » . .	5Предисловие . . . 			5II И с д е и и е		61.	Количество и свойства дыма ... . 		81.1.	Общие положения . ...	.	. .... 81.2.	Механизм выделения дыма 		 81.3.	Определение объёма дыма, выделяющегося при пожаре ... 91.4.	Ограничение размеров пожара для проведения проектных
расчетов	* . .	.111.5.	Количество выделившегося дыма		 .121.6.	Свойства дыма	...... 141.7.	Плотность дыма	....... 151.8.	Токсичность дыма	..... 20
Список литературы . ....... 232.	Распространение дыма и противодымная защита .	.	. 242.1.	Общие положения . 	 . . .	242.2.	Пожар в аэропорту Орли		.242.3.	Пожар в здании «Ваи-Иыо-Иорц-Плаза» в Ныо-Порке . . . 262.4.	Пожар в гостинице «Гае Ион Как»		 . 282.5.	Движение дыма ...	...	. ... 312.6.	Давление воздуха при пожаре в здании ........ 322.7.	Управление дымовыми потоками . 			.34С п и с о к л и т е р а т у р ы . . .	. 363.	Удаление дыма из помещений, где происходит пожар		363.1.	Общие положения	363.2.	Факторы, учитываемые при проектировании систем вентиляци¬
онных отверстий в крышах .	. .	... .	373.3.	Номограммы . . 		.	463.4.	Другие факторы, влияющие на удаление дыма 	56Список литературы	.. .		644.	Противодымная защита путей эвакуации без полной конструктивной
защиты (закрытые магазины) ....	.		 .644.1.	Пожар в торговом центре Вальфрана и Маидера	...	654.2.	Проектирование путей эвакуации . . 	 . .	674.3.	Проектирование элементов фасадов магазинов и закрытых пе¬
шеходных переходов .	.	71Список литературы. .	. • - ■	. %5.	Использование системы подпора воздуха для противодымной защиты
путей эвакуации . .			985.1.	Общие вопросы . 		 ......	985.2.	Естественная вентиляция 		985.3.	Механическая вентиляция	1005.4.	Опыт применения и исследования эффективности системы под¬
пора воздуха		1025.5.	Требования к системе подпора воздуха	. .	121
Список литературы .. .. .. 146Приложение А. Метод оценки расхода воздуха, поступающего через от¬
крытую дверь . .			148Приложение В. Пример прчс-ктировшт’я системы подпора во;/1 уха . . 150