Какие требования нормативных документов нужно учесть при выборе вентиляторов для систем противодымной вентиляции

Какие требования нормативных документов нужно учесть при выборе вентиляторов для систем противодымной вентиляции
Иваненко Максим Васильевич

Главный специалист отдела проектирования систем ОВиК c опытом более 8 лет, партнер телеграм-канала ОВиК project.

Автор выражает благодарность Сижанову Илье Сергеевичу за консультации.

? Рекомендуем для слушателей курса «Проектирование противодымной вентиляции». Открыт набор группы с 9 февраля.

Рассмотрим основные требования СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности» и СП 60.13330.2020 «СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», влияющих на выбор вентиляторов и связанное с ними оборудование.

Требования СП 7.13130.2013

4.2 Для всех систем противодымной вентиляции, кроме совмещенных с ними систем общеобменной вентиляции, уровни шума и вибрации действующего оборудования при пожаре или при приемосдаточных и периодических испытаниях не нормируются.

Данный пункт позволяет в системах противодымной вентиляции (исключение – совмещенные системы) не предусматривать виброизоляторы и мягкие (гибкие) вставки.

7.11 Для систем вытяжной противодымной вентиляции следует предусматривать:
а) вентиляторы различных аэродинамических схем с пределами огнестойкости 0,5 ч/200°С; 0,5 ч/300°С; 1,0 ч/300°С; 2,0 ч/400°С; 1,0 ч/600°С; 1,5 ч/600°С в зависимости от расчетной температуры перемещаемых газов и в исполнении, соответствующем категории обслуживаемых помещений. Допускается применять мягкие вставки из негорючих материалов. Фактические пределы огнестойкости указанных вентиляторов следует определять в соответствии с ГОСТ Р 53302.

1) Время работы вентилятора принимается равным огнестойкости воздуховодов/противопожарных клапанов. К примеру, в соответствии с п. 7.11 «б» предел огнестойкости воздуховодов коридоров – EI 30, воздуховодов автостоянок – EI 60. Соответственно, в первом случае время работы вентилятора должно быть не менее 0,5 ч, во втором – не менее 1ч.

2) При применении мягких (гибких) вставок в системах вытяжной противодымной вентиляции необходимо у производителя запросить сертификат, подтверждающий их негорючесть. При отсутствии сертификата гибкие вставки применять запрещено.

7.22 Возможность применения преобразователей частоты в составе вентиляторов систем вытяжной противодымной вентиляции следует определять на основании испытаний по ГОСТ Р 53302.

1) Фактически данное требование означает, что процедуру сертификации должен пройти вентилятор конкретного типоразмера на требуемой частоте вращения с подключением двигателя вентилятора к электросети через преобразователь частоты. Данная информация указывается в сертификате. В России на текущий момент такое оборудование отсутствует. Для совмещенных систем, работающих и в режиме общеобменной вентиляции, и в режиме противодымной вентиляции, возможно применение щитов управления с преобразователями частоты. При этом в режиме общеобменной вентиляции питание двигателя осуществляется через преобразователь частоты, а в режиме противодымной вентиляции – через байпас (в обход частотного преобразователя). Подробности в сборнике «Методические рекомендации для проектировщиков» Р. К. Эсманского.

2) Данный пункт допускает применение устройства плавного пуска (УПП) в шкафах управления вентиляторами систем противодымной вентиляции (в т.ч. вытяжных систем). Данные устройства необходимо предусматривать для электродвигателей мощностью 11 кВт и выше (уточняется у производителя оборудования).

3) Данный пункт допускает применение преобразователей частоты в шкафах управления вентиляторами систем приточной противодымной вентиляции. См. также п.9.9 СП 60.13330.2020 «СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

Требования СП 60.13330.2020

9.8 При применении механических систем приточной и вытяжной противодымной вентиляции, а также функционально совмещенных с ними систем общеобменной вентиляции, напорные характеристики (статическое давление) вентиляторов системы вытяжной противодымной вентиляции, обеспечивающей удаление продуктов горения из защищаемого помещения (или коридора) и системы приточной противодымной вентиляции, обеспечивающей возмещение удаляемого объема продуктов горения приточным воздухом, не должны отличаться более чем на 30%, при этом напорная характеристика каждого из вентиляторов в составе указанных систем, не должна превышать 1000 Па (приведенные к 20°С).

Описанные ограничения не действуют в отношении помещений, расположенных в одноэтажных зданиях и оборудованных эвакуационными выходами непосредственно наружу, а также при применении систем приточной противодымной вентиляции, указанных в 9.16.

1) Касательно 30% отклонения напорных характеристик вентиляторов. При проектировании противодымной вентиляции в коридорах (помещениях), многие проектировщики не задумываются, что используют схему с последовательной работой вентиляторов. Ограничение отклонения напорных характеристик вентиляторов систем противодымной вентиляции вызвано особенностями совместной работы вентиляторов. Данному вопросу будет посвящена отдельная статья.

2) Касательно ограничения напорной характеристики вентилятора см. комментарии к п. 9.13.

9.9 Для обеспечения нормативных условий функционирования систем приточно-вытяжной противодымной вентиляции допускается предусматривать сброс избыточного давления из внутренних объемов незадымляемых лестничных клеток, тамбур-шлюзов, коридоров безопасности, пожаробезопасных зон и т.п. помещений. Для сброса избыточного давления рекомендуется использовать … преобразователи частоты вращения электродвигателей вентиляторов систем приточной противодымной вентиляции (не допускающем превышения частоты более 50 Гц)…

Частотные преобразователи — это устройства для плавного изменения частоты вращения двигателей посредством изменения частоты питающего напряжения (тока). Для российских сетей стандартное значение частоты – 50 Гц. Современные преобразователи частоты позволяют изменять частоту тока в диапазоне от 0 до 400 Гц. Частота вращения двигателя линейно зависит от частоты тока.

При увеличении частоты питающего мотор напряжения выше номинальной, на крутящий момент начинают влиять увеличивающиеся потери в магнитной и электромеханической системах мотора. В основном, на частотах больше 120% от номинальной происходит существенное снижение крутящего момента, а на частотах 200-240% возрастает скольжение и мотор даже без нагрузки останавливается. Кроме того, повышенные скорости вращения ротора приводят к ускоренному износу подшипников, усилению вибрации, вследствие которых возможно разрушение частей электромотора или изоляции обмоток и короткое или межвитковое замыкание в статоре. Также на повышенных скоростях вращения возможно разрушение колеса вентилятора.

На низких частотах при длительной работе возможен перегрев двигателя. Это связано со снижением эффективности обдува крыльчаткой двигателя (для двигателей с самовентиляцией).

9.13 Не допускается без соответствующего обоснования проектировать вентиляционные сети систем приточной и вытяжной противодымной вентиляции, а также функционально совмещенных с ними систем общеобменной вентиляции, сопротивлением более 1000 Па…

1) Сети среднего (от 1000 до 3000 Па) и высокого (свыше 3000 Па) давления существенно хуже поддаются наладке.

2) Для вытяжных систем значение 1000 Па дано без учета динамического напора вентилятора, в случае отсутствия сети на напорном участке (соответствующее разъяснение специалистов ФГБУ ВНИИПО МЧС России). Следуя логике разъяснения, для приточных систем — значение 1000 Па дано без учета воздухозаборной сети.

3) Значительное разряжение в вентиляционной сети в совокупности с высокой температурой перемещаемых газов могут привести к заужению площади поперечного сечения воздуховодов, а в ряде случаев и к их схлопыванию. Во избежание этого, необходимо увеличить толщину металла или выполнить усиление воздуховодов (наружными рамками жесткости, внутренними распорными шпильками и т.д.). Необходимость данных мероприятий определяется расчетом. Данный вопрос будет разобран отдельно. Для справки: в соответствии с п.5.3 ГОСТ Р 53299-2019 «Воздуховоды. Метод испытаний на огнестойкость» величина разряжения при испытании воздуховодов на огнестойкость составляет 300±6 Па.

9.15 При выборе аэродинамической схемы вентиляторов систем приточной и вытяжной противодымной вентиляции следует отдавать предпочтение осевой схеме. Во всех случаях, применение вентиляторов радиальной аэродинамической схемы среднего и высокого давления допускается только в исключительных случаях, в том числе указанных в 9.13.

Данный и перечисленные выше пункты подталкивают проектировщика к проектированию низконапорных сетей систем противодымной вентиляции.

Теория на примерах, практика на учебном проекте, много обратной связи от преподавателя и удостоверение о повышении квалификации.

Какие требования нормативных документов нужно учесть при выборе вентиляторов для систем противодымной вентиляции
Какие требования нормативных документов нужно учесть при выборе вентиляторов для систем противодымной вентиляции
Какие требования нормативных документов нужно учесть при выборе вентиляторов для систем противодымной вентиляции
Корзина для покупок