Какой воздухообмен в час должна обеспечить аварийная вытяжная вентиляция

Обновлено: 07.07.2024

Вентиляционные системы играют большую роль в предупреждении взрывов и пожаров, так как они снижают концентрацию пыле-, газо- и паровоздушных смесей в воздухе производственных помещений до уровня ниже концентрационного предела воспламенения. Однако при неправильном устройстве и небрежной эксплуатации они могут явиться причиной возникновения и распространения пожара.

Наибольшую пожаро- и взрывоопасность представляют вытяжные вентиляционные установки, по воздуховодам которых перемещается воздух в смеси с горючими газами, парами и пылью. При концентрациях выше нижнего предела воспламенения и при наличии тепловых источников эти смеси могут привести к взрывам и пожарам.

Причинами возникновения тепловых источников в вытяжных вентиляционных установках могут явиться:

искрение и короткое замыкание в электродвигателях вентиляторов; искрение при ударе лопаток колеса вентилятора о его кожух, а также от удара твердых частиц о лопатки колеса вентилятора;

выделение тепла от химического взаимодействия веществ, содержащихся в перемещаемой смеси;

тепло, выделяющееся при самовозгорании веществ и пылей, осевших в воздуховодах;

высокая температура продуктов сгорания органических веществ, перемещаемых вместе с воздухом по каналам вентиляционной установки;

искровые разряды статического электричества;

нагрев подшипников вентиляторов.

Комплекс инженерно-технических мер противопожарной защиты в системах вентиляции и кондиционирования воздуха можно разделить на две группы:

снижение возможности возникновения взрывов и пожаров в условиях производства;

ограничение распространения взрыва, огня и дыма.

Прежде всего обеспечение безопасности систем вентиляции начинается с разработки технологических процессов выработки продукции, для того чтобы уже в них исключить возможность возникновения взрывов и пожаров и избежать образования в помещении или его части взрывоопасных концентраций газо-, паро- и пылевоздушных смесей. При проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха предусматривают меры противопожарной защиты, конструкция которых разрабатывается с учетом анализа взрыво- и пожароопасности всего технологического процесса в целом и отдельных участков производства, а также возможных аварийных ситуаций. При этом учитывают концентрацию возможных выделений газов, паров или пыли в производственное помещение при нормальных условиях эксплуатации технологического оборудования и в случае аварий.

Для того чтобы не допустить образования в воздухе взрывоопасных концентраций производственных вредностей, в рабочих помещениях необходимо устанавливать газоанализаторы с забором воздуха из мест, в которых наиболее вероятно выделение газов или паров. Газоанализаторы могут быть показывающие, самопишущие и сигнализирующие.

Различают газоанализаторы:

химические, основанные на поглощении газов реактивами;

термохимические - на изменении теплового эффекта сгорания газа;

термокондуктометрические - на сравнении теплопроводности анализируемой газовой смеси и воздуха;

электрохимические - на изменении электрической проводимости раствора, поглотившего исследуемый газ;

денсимметрические - на изменении плотности газовой смеси, зависящей от содержания анализируемого компонента;

магнитные - на положительных магнитных (парамагнитных) свойствах исследуемого газа (главным образом кислорода);

оптические - на измерении оптической плотности спектров поглощения или испускания газовой смеси;

ионизационные, вызванные наличием исследуемого газа в ионизационной камере с α -излучателем при постоянном давлении (подвижность ионов, возникающих под действием излучения, зависит от состава газа).

Газоанализаторы при повышении концентрации газа или паров в воздухе в количестве 50% от нижнего предела взрыва подают звуковой и световой сигнал о появлении опасности. При этом предусматривается блокировка газоанализаторов с вентиляционными установками и производственным оборудованием. Блокировка автоматически обеспечивает одновременное включение аварийной вентиляции, отключение электроэнергии и проведение других манипуляций в целях локализации аварии и исключения возможности взрыва. Кратность воздухообмена аварийной системы вентиляции должна быть не менее восьми воздухообменов в час.

Во взрывоопасных помещениях не допускается установка вентиляционной системы с полной или частичной рециркуляцией воздуха.

Приточные вентиляционные установки можно объединить в общий воздуховод с тем условием, чтобы на ответвлениях к каждому из помещений были предусмотрены огнезадерживающие устройства. Рабочим органом огнепреградителя является размещенная в его корпусе какая-либо инертная насадка или сетка, позволяющая разбивать проходящий через нее поток на тонкие струйки. При окислении горючей смеси в каналах малого диаметра возможность теплопотерь превышает тепловыделение, и горение прекращается. В качестве инертной насадки применяют гравий, латунные пластинки с малыми отверстиями, пористую металлокерамику, а также металлические сетки с мелкими ячейками. Диаметр гасящего канала насадки огнепреградителя определяют расчетом. Определяют так называемый критический диаметр d отверстия насадки огнепреградителя, т. е. такой диаметр канала насадки, чтобы при горении смеси тепловыделения были равны тепловым потерям. Действительный диаметр отверстия должен быть несколько меньше.

Принципиальное устройство некоторых огнепреградителей показано на рис.

Рис. Схемы различных типов огнепреградителей: а - с горизонтальными сетками; б- с вертикальными сетками; в - насадочный; г - кассетный; д - пластинчатый; е - металлокерамический; 1 - корпус; 2 - огнегасящее устройство (гравий, кассета из пластин с отверстиями, гофрированная лента, сетки, металлокерамика и т.п.); 3 - решетки; 4 - опорные кольца

Насадка огнепреградителей не должна оказывать большого сопротивления газовой, пылевой или паровой фазе.

При появлении в трубопроводах или воздуховодах пламени перекрывают их сечение автоматически закрывающимися задвижками и шиберами, прекращая тем самым движение паро-, газо- или пылевоздушной смеси и распространение огня. Два стальных шибера автоматического огнепреградителя удерживаются в поднятом состоянии легкоплавкой скобой. Под воздействием высокой температуры скобы разрушаются и шиберы падают, перекрывая сечение воздуховода.

Задвижки устанавливают на отводах вблизи машин, оборудованных местными отсосами, на магистральных линиях при прохождении их через противопожарные преграды и у вентиляторов. Автоматически действующие задвижки не исключают применения задвижек ручного действия.

В одну вытяжную вентиляционную установку нельзя объединять помещения различных категорий по пожарной опасности, а также помещения, расположенные на разных этажах.

Оборудование вентиляционных систем, в котором возможно появление статического электричества, заземляют в соответствии с требованиями правил защиты от статического электричества.

Материалы и конструкции прокладок фланцевых соединений воздуховодов вентиляционных систем выбирают с учетом температуры, химических и физико-механических свойств транспортируемой среды. Фланцевые соединения вентиляционных систем не должны располагаться в толще стен, перегородок и перекрытий. Воздуховоды вентиляционных систем не разрешается прокладывать через помещения других категорий по пожарной опасности.

В каждом производственном помещении предусматривают устройство дистанционного выключения вентиляторов на случай возникновения пожара (загорания). При пожарах и авариях, требующих одновременного выключения всех вентиляционных систем производственных помещений, устанавливают выключатели, расположенные вне здания предприятия.

Для воздушного отопления и кондиционирования воздуха в производственных помещениях используют системы приточной вентиляции. В этом случае воздух в холодный период года перед подачей в помещение нагревается в калориферах, в которых теплоноситель -горячая вода, насыщенный водяной пар или тепло электронагревательных элементов.

Для создания воздушно-тепловых завес применяют, как правило, рециркуляционные воздушно-отопительные агрегаты, т. е. забираемый ими воздух из помещения после подогрева возвращается в это же помещение.

Пожарная опасность систем воздушного отопления и кондиционирования воздуха заключается в возможности воспламенения органической пыли, осевшей на трубах и ребристых поверхностях калориферов, а также распространения продуктов горения уже возникшего пожара через рециркуляционные каналы по всему зданию и образования новых очагов пожара.

Максимальная температура подаваемого воздуха в системы воздушного отопления принимается: не более 70°С - при подаче на высоте более 3,5 м от пола; 45 °С - на высоте менее 3,5 м от пола и на расстоянии более 2 м от работающего; 25 °С - при подаче непосредственно к рабочему месту. Скорость движения воздуха в рабочей зоне во всех случаях не должна превышать 0,2 м/с.

Вентиляционное оборудование приточных и вытяжных установок общеобменной вентиляции следует устанавливать в вентиляционных камерах. Ограждающие конструкции камер выполняют из негорючих строительных материалов с пределом огнестойкости стен не менее 1,5 ч, а перекрытий и дверей - не менее 1 ч.

Одним из показателей, влияющих на обеспечение оптимального микроклимата в помещениях различного назначения, является кратность воздухообмена. Под этим термином обозначают, количество полных циклов смены воздушных масс в помещении в течение единицы времени, например часа.

Ротация воздушных масс обеспечивает:

удаление воздуха, содержащего патогенные и болезнетворные микроорганизмы;
замену кислорода, содержащего углекислый газ новым объемом воздуха, что создает комфортные условия для умственной деятельности человека;
оптимальные значения температуры и влажности в помещении, оказывающих влияние на работоспособность человека и создающих заданные условия для хранения различных изделий;
устранение воздуха, содержащего неприятные запахи.

Необходимые значения показателей кратности воздухообмена в зависимости от назначения помещения указываются в специальных таблицах СНиП. Ротация воздушных масс обеспечивается за счет комбинированного использования естественной и искусственной вентиляции.

Приток кислорода обеспечивается через окна, двери и при помощи специальных вентиляторов. Однако учитывая тенденцию на использование материалов и технологий, обеспечивающих герметичность этих конструкций, близкую к абсолютным значениям, использование при строительстве зданий систем, обеспечивающих приток кислорода, является обязательным условием для достижения показателей кратности воздухообмена.

Эти задачи решаются путем оснащения стен и окон приточными клапанами, которые помимо герметичности обеспечивают поступление необходимого количества кислорода в единицу времени.

Понятие воздухообмена

Основные требования при проектировании систем кондиционирования включают определение числа циклов воздухообмена. Под этим термином понимается создание условий для обеспечения циркуляции и полной замены объема кислорода в сооружении. Этот параметр зависит от концентрации в воздухе вредных компонентов, наличия мест выделения избыточного количества тепла, влаги и кратности смены объема кислорода в помещении.

Кратность воздухообмена является показателем, определяющим степень интенсивности полной смены объема кислорода. Другими словами организованный, и регулируемый воздухообмен определяется как количество полных циклов смены кислорода в течение часа. Этот параметр относится к санитарным нормам и определяет степень безопасности и комфортность нахождения человека в здании. Нормативные и допустимые значения этого показателя определяются принятыми нормами СНиП, содержащими различные требования в зависимости от назначения комнаты.

Воздухообмен бывает естественного и искусственного типа. При этом в первом случае приток воздуха обеспечивается за счет перепада давления воздуха внутри комнаты и за ее пределами. Во втором варианте замещение объема воздушных масс предусматривает использование систем принудительной подачи кислорода, попадание через проемы в дверях и стенах и выполнение проветривания помещений. Организация удаления загрязненного кислорода предусматривает обустройство систем вытяжки в помещениях, имеющих наиболее загрязненный воздух. В условиях квартиры такими местами могут быть ванна, туалет и кухня, в первых двух случаях система вентиляции может оснащаться устройствами, обеспечивающими всасывание загрязненного воздуха или воздушными клапанами, в случае с кухней, в большинстве случае речь идет об оснащении пространства над плитой различными типами вытяжных зонтов.

Расчет кратности воздухообмена

При определении кратности воздухообмена для каждого конкретного помещения проектировщики учитывают нормативные показатели, зафиксированные в санитарно-гигиенических нормах, ГОСТах и строительные правила снип, например СНиП 2.08.01-89. Не принимая в учет содержания в воздухе вредных примесей, количество замещений для помещений определенного объема и назначения будет вычисляться по значениям нормативных показателей кратности. Объем здания определяется по формуле (1):

где a – длина помещения;
b – ширина комнаты;
h – высота помещения.

Зная объем помещения и количество поступающего в течение 1 часа кислорода, можно выполнить расчет кратности Кв, используя формулу (2):

где Кв – кратность воздухообмена;
Qвозд – подача чистого воздуха, поступающего в комнату в течение 1 часа.

Чаще всего формула (2) не используется для подсчета количества циклов полного замещения воздушных масс. Это связано с наличием для всех типовых сооружений различного назначения таблиц кратности воздухообмена. При такой постановке задачи для помещения, имеющего заданный объем с известным значением коэффициента воздухообмена необходимо подобрать оборудование или выбрать технологию, обеспечивающую поступление необходимого количества кислорода в единицу времени. В этом случае объем чистого воздуха, который должен поступить для обеспечения полной замены кислорода в помещении согласно требованиям СНиП, можно определить по формуле (3):

Согласно приведенным формулам, единицей измерения кратности воздухообмена является количество полных циклов замены кислорода в комнате в час или 1/ч.

Используя естественный тип воздухообмена можно добиться 3-4 кратной замены воздуха в помещении в течение 1 часа. При необходимости увеличения интенсивности воздухообмена рекомендуется прибегать к использованию механических систем, обеспечивающих принудительную подачу свежего или устранение загрязненного кислорода.

Методы расчета для помещений жилого дома

Приток необходимого количества воздуха в жилых помещениях в зависимости от типа комнаты может обеспечиваться через автономные воздушные клапана в стенах с регулируемыми параметрами открывания, форточки, двери, фрамуги и окна. Специалисты обращают внимание проектировщиков на то, что при расчете показателей полной замены воздуха в жилых комнатах, необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

назначение помещения;
количество постоянно находящихся в сооружении людей;
температура и влажность воздуха в помещении;
количество работающих электрических приборов и норма выделяемого ими тепла;
тип естественной вентиляции и обеспечиваемые им показатели кратности замены кислорода в течение 1 ч.

Для создания комфортных условий согласно нормам СП 54.13330.2016 величина воздухообмена должна составлять:

При площади помещения, приходящегося на 1 человека в размере менее 20 м² для детских комнаты в квартире, спален, гостиных и общих помещений подача воздуха должна составлять 3 м³/ч на 1 м² площади каждой из комнат.
При общей площади в расчете на одного человека превышающей 20 м², интенсивность воздухообмена должна составлять 30 м³/ч на 1 человека.
Для кухни, оснащенной электрической плитой минимальные показатели подачи кислорода не могут быть меньше 60 м³/ч.
Если на кухне используется газовая плита, минимальное значение нормы воздухообмена увеличивается до 80-100 м³/ч.
Нормативные показатели кратности воздухообмена для вестибюлей, лестничных клеток и коридоров составляет 3 м³/ч.
Параметры воздухообмена несколько возрастают при увеличении влажности и температуры в помещении и составляют для сушильных, гладильных и постирочных комнат 7 м³/ч.
При организации в жилом помещении ванной и уборной, расположенных отдельно друг от друга, норма воздухообмена должна быть не меньше 25 м³/ч, при совмещенном расположении санузла и ванной комнаты, этот показатель увеличивается до 50 единиц.

Учитывая то, что при готовке помимо пара образуется ряд летучих соединений с содержанием масла и гари, при организации системы воздухообмена на кухне необходимо исключить попадание этих веществ в пространство жилых комнат. Для этого воздух кухонного помещения за счет создания тяги в вентиляционном канале, высотой не менее 5 м и использования специального вытяжного зонта удаляется наружу. Такой тип организации ротации воздушных масс обеспечивает устранение и избыточного количества тепла. Однако во избежание попадания отработанного воздуха в квартиры, расположенные на верхних этажах при строительстве сооружения выполняется воздушный затвор, обеспечивающий изменение направления воздушного потока.

Административные и бытовые здания

Как уже упоминалось, показатели кратности имеют различные значения для разных зданий, при этом в части случаев эксплуатация систем обеспечения ротации воздушных масс, предусматривает использование естественной вентиляции и в холодное время года. При этом, в части используемых помещений, например душевых и уборных вытяжная система вентиляции должна работать более интенсивно, чем система подачи свежего кислорода в комнатах общего назначения. Так, параметры ежечасно удаляемого из помещений душевых воздуха с паром должна исходить из расчета 75 м³/ч из расчета на 1 сетку, а при организации удаления загрязненного воздуха из уборных из расчета 25 м³/ч на 1 писсуар и 50 м³/ч на 1 унитаз.

При обеспечении смены воздуха в кафе организация системы вентиляции и кондиционирования должна обеспечить кратность замены воздуха в приточной системе на уровне 3 ед/ч, для системы вытяжки этот показатель должен составлять 2 ед/час. Расчет системы полной замены воздуха в торговом зале зависит от типа используемой вентиляции. Так, если при наличии вентиляции приточно-вытяжного типа кратность замены воздуха определяется расчетным путем для всех типов торговых залов, то при обустройстве сооружения вытяжкой, не обеспечивающей приток воздуха, кратность воздухообмена должна составлять 1,5 ед/ч.

При использовании помещений, обладающих большим количеством пара, влаги, тепла или газа, расчет воздухообмена может вестись исходя из имеющегося избытка. Для того, чтобы рассчитать воздухообмен по теплоизбыткам используется формула (4):

где Qпом – количество выделяемой в помещение теплоты;
ρ – плотность воздуха;
c — теплоемкость воздуха;
t вывод — температура воздуха, удаляемого при помощи вентиляции;
t подав — температура воздуха, подаваемого в помещение.

Организация системы обмена воздуха в котельной исходит из типа используемого котла и должна обеспечивать 1-3 кратную замену всего объема кислорода в течение часа.

Физкультурно оздоровительные учреждения

При занятиях в спортивном зале кратность обмена воздуха играет важную роль, поскольку во время физических нагрузок необходимо обеспечить поступление свежего кислорода в легкие каждого из посетителей с учетом достаточно больших объемов зала. Таким образом, требования оговаривают необходимость обеспечения поступления в спортзал при наличии посетителей 80 м3/ч воздуха.

Расчет кратности воздухообмена для бассейна исходит из количества находящихся в нем людей и должен составлять 20 м³/ч в расчете на 1 человека. В то же время, учитывая специфику нахождения в сауне, в бане, необходимо обеспечить смену 10 м³ воздуха в течение каждого часа. При этом учитывая большие объемы вырабатываемого насыщенного пара, можно вести расчет воздухообмена по влаговыделениям.

Учреждения здравоохранения

Наибольшие значения показатель кратности воздухообмена в учреждениях, относящихся к системе здравоохранения, имеет для палат, в которых производится стационарное лечение пациентов с обнаруженными патологиями инфекционного (160 м³/ч) и неинфекционного (80 м³/ч) происхождения.

Согласно нормативам большая часть других помещений, включая кабинеты врачей и процедурные комнаты должна иметь кратность вытяжки при естественном типе организации воздухообмена, равную 1-2 ед/ч.

Отдельным пунктом следует упомянуть организацию системы вентиляции операционных кабинетов. В них согласно современным требованиям должна использоваться 3 кратная система очистки воздуха, при этом работающие устройства должны обеспечивать минимальный приток 1200 м³ воздуха в час.

Помещения детских дошкольных организаций

Обеспечение требуемых норм воздухообмена в дошкольных организациях является базовым условием здоровья и нормальной умственной активности малышей. Однако при обеспечении вентиляции необходимо исключать возможность возникновения сквозняков, учитывая это требование, проветривание в детских дошкольных организациях осуществляется в соответствии с распорядком дня учреждения.

Согласно нормам, обозначенным в СНиП 41.21-2003, для обеспечения проветривания кратность воздухообмена в классе для занятий, раздевалке, игровой комнате и в спальне для детей в возрасте до 2 лет должна составлять 1,5 ед/час. Более строгие требования предъявляются при обеспечении полной замены в области умывальника, туалета, медицинского пункта и кухни, для которых этот показатель составляет 2-3 ед/час.

В заключении

Кратность полной замены кислорода является показателем, определяющим комфортность и безопасность пребывания в помещении. Этот параметр отличается для помещений, имеющих различное назначение, и определяется по одной из приведенных методик исходя из показателя, определяющего подачу чистого кислорода в час и объема сооружения. Для обеспечения микроклимата, регламентированного нормами СНиП и санитарными требованиями, может использоваться естественная, принудительная и комбинированная схема вентиляции.

Пример расчета кратности для котельной:

Владельцы загородных домов, самостоятельно проектирующие системы вентиляции, часто затрудняются, на какую кратность воздухообмена ориентироваться в расчетах. В этой статье мы рассмотрим основные нормативные акты, регулирующие устройство вентиляции в загородном доме, рассмотрим существующие СНиПы и СП, и выясним, что они означают в практическом плане.

Содержание

какой должна быть система вентиляции с точки зрения нормативных документов
какой воздухообмен рекомендован для частных домов
какова расчетная величина воздухообмена для разных помещений
когда нужна принудительная вентиляция

Какой должна быть система вентиляции

В нем указывается, что система вентиляции должна быть такой, чтобы справляться с равномерным поступлением и распространением по дому чистого свежего воздуха. Чуть ниже мы расскажем про рекомендуемые значения воздухообмена.

Из СП 55.13330.2016 следует, что система вентиляции может быть:

естественной;
с механическим побуждением притока и удаления воздуха, в том числе совмещенной с воздушным отоплением;
комбинированной.

При этом должно быть предусмотрено удаление воздуха из:

кухни;
туалета;
ванной комнаты;
санузла;
душевой.

Из остальных помещений удаление воздуха делается по необходимости.

Если в помещении могут быть неприятные запахи, или в воздухе могут появляться вредные вещества, то они должны выводится за пределы дома, не попадая в другие комнаты и подсобные помещения.

А объяcните мне, дорогие специалисты, почему стояк нельзя сделать один на кухню и с/у?

Вонять будет не по назначению. Нравится, когда в душе пахнет борщом? А на кухне шампунем? Думаю, что нет.

Для обеспечения естественной вентиляции должна быть предусмотрена возможность проветривания помещений дома через окна, форточки, фрамуги и другие вентиляционные отверстия.

Каким должен быть воздухообмен в частном доме

Согласно приведенному выше документу, минимальные значения воздухообмена должны быть такими:

в помещениях с постоянным пребыванием людей (это такое, в котором люди находятся не менее 2 часов непрерывно или 6 часов суммарно в течении суток) объем воздуха должен полностью меняться раз в час;
из кухни за час должно удаляться не менее 60 м3 воздуха,
из санузла, ванной, душевой, туалета – 25 м3 воздуха в час
в других помещениях рекомендуемая кратность воздухообмена – не менее 0,2 объема помещения в час.

Участник FORUMHOUSE c ником Тюменец2013 приводит рекомендации из других документов, на которые можно опираться, рассчитывая систему вентиляции в своем доме:

Московские городские строительные нормы 3.01-01 Жилые здания:
Воздухообмен - не менее 30 м3/ч на человека;
Территориальные строительные нормы ОВК-2000 МО ТСН 41-302-2000
Воздухообмен - Не менее 30 м3/ч на человека;
ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ СНиП 2.08.01-89
Воздухообмен - 3 м3/ч на 1м2 жилых помещений;
СНиП 41-01-2003 ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ
Воздухообмен - Жилые общей площадью квартиры на 1 чел:
более 20 м2 помещение с естественным проветриванием 30м3/ч, без естественного проветривания 60 м3/ч;
менее 20 м2 помещение с естественным проветриванием 3 м3/ч на 1 м2 жилой площади.

Полезной при расчетах может быть таблица из СНиП 31-02

Расчетная величина воздухообмена в помещениях загородного дома

Базовый расчёт воздухообменных установок выполняется без учёта критических ситуаций, поскольку это может сделать её работу экономически неэффективной. Особые случаи - с созданием опасных концентраций газов - предотвращают установкой специальных систем, поэтому отдельный расчет аварийной вентиляции выполняется только для тех зданий, где вероятность подобных аварий обусловлена технологическими особенностями производства.

Сразу подчеркнём, что на промышленные системы аварийного воздухообмена также возлагается задача по нейтрализации опасной составляющей в удаляемых потоках (если в них присутствуют токсичные или взрывоопасные компоненты).

Отдельное направление аварийной вентиляции представлено системами дымоудаления, установка которых обязательна для обширного списка зданий и помещений.

Специфика организации аварийного воздухообмена

Главная особенность расчета вентиляции для аварийных режимов заключается в том, что для неё не всегда нужна отдельная подсистема. С учётом этого факта подобные расширения для систем дополнительного воздухообмена разрабатываются исключительно в индивидуальном порядке.

Методические указания и базовые нормативы, используемые при математических расчётах, приведены в СНиП 2.04.05-91.

Базовая задача аварийной вентиляции – предотвращение опасных концентраций аэрозольных и газовых смесей внутри помещения при возникновении аварий или пожаров.

Обратите внимание, что основной параметр – кратность воздухообмена – для разработки аварийных подсистем не указывается отдельно, а берётся из технологических нормативов для цеха (или помещения).

Для небольших помещений, не относящихся к категории пожароопасных, аварийный воздухообмен может разрабатываться на базе основной вентиляции. Техническое исполнение в данном случае бывает следующим:

установка добавочных вытяжных вентиляторов;
создание аварийных воздуховодов с управляемыми задвижками, открываемыми в случае аварий.

Роль аварийной вентиляции

Таким образом, реализуется вытесняющий вариант воздухообмена, производительность которого должна быть выше, чем потенциальная скорость генерации опасных газов.

Практически для всех категорий пожароопасных помещений (имеющих буквенный код А, Б, В1-В4, Г, Д) рекомендуется использовать вентиляционные установки с механизированным побуждением.

Исключением могут быть те здания категорий Г и Д, в которых производительность естественного воздухообмена достаточна для ликвидации аварийной загазованности (расчёт должен быть производён для летнего периода).

Наиболее простым вариантом естественной аварийной вентиляции являются автоматически открываемые оконные проёмы или установка резервного вентилятора на основную вытяжку.

Также следует упомянуть, что аварийная газовая смесь часто имеет агрессивный химический состав (или высокую температуру). Этот факт должен быт учтён при разработке воздуховодов и фильтрующих устройств.

Особенности расчёта

Как уже упоминалось, проектирование аварийного воздухообмена базируется на данных из технологической документации цеха (помещения, здания). Исходными параметрами являются сведения о физико-химических и объёмных свойствах вероятных выбросов.

Задача проектировщика – рассчитать, какая производительность аварийных вентиляционных установок необходима, чтобы снизить опасную концентрацию веществ до стандартных ПДК (определяемых по ГОСТ 12. 1.005-88).

Основное отличие расчёта аварийных систем от обычной вентиляции заключается в том, что в расчёт должен быть выполнен с учётом двух стадий аварии:

период активной генерации (или поступления) вредных веществ (t_a₁);
время, в течение которого производится снижение загазованности (без генерации вредных веществ, t_a₂).

Если аварийное отключение оборудования происходит в автоматическом режиме, то длительность первого периода составляет 120 секунд. Если в ручном - 300 секунд. В тех случаях, когда вероятны взрывные выбросы, длительность первого периода принимают равным 0 секунд.

Максимальное время работы аварийных подсистем – 1 час.

Общая продолжительность работы дополнительной вентиляции равна сумме этих двух периодов:

Расчёт замещаемых объёмов воздушной смеси выполняется с учётом количества и концентрации вредных веществ.

Формула для расчёта объёмов замещения

Важно учитывать, что в данном случае может действовать несколько категорий опасных факторов:

токсичность;
взрывоопасная концентрация газов и пыли;
потеря видимости (задымление или запылённость);
опасные температурные режимы газовых смесей (типовой пример использования данного параметра – расчёт воздухообмена в помещениях для хранения ЛВЖ).

Отметим, что далеко не всегда можно согласовать доступное оборудование и детонационные характеристики газов, поэтому для снижения их взрывоопасности в состав аварийной вентиляции включают установки для распыления нейтрализующих составов. Это тоже должно быть учтено при расчёте воздухообмена.

Также в ходе расчёта мощности силовых установок необходимо учитывать, что для выведения через аварийные каналы загрязнённого воздуха может понадобиться дополнительная фильтрация, что потребует более высоких энергетических затрат.

Способы технической реализации

Разработка аппаратно-технической части аварийной вентиляции производится с учётом того, что оборудование этой подсистемы имеет два рабочих состояния:

Как следует из названий этапов, в первом случае силовые установки отключены, а вентиляционные каналы перекрыты.

Аварийная вентиляция

Работа в пассивном режиме вовсе не означает полное отключение системы, так как центральный контролер, сеть датчиков и механизмы, управляющие заслонками и вентиляторами, постоянно находятся в активном состоянии.

Более того, как для пассивного, так и для активного режимов работы аварийной вентиляции требуется бесперебойный источник электропитания.

Также отличается способ размещения приточных и вытяжных каналов. Это может быть классическая схема с установкой потолочных диффузоров, или одно из следующих специализированных решений:

воздушная завеса, отсекающая опасные потоки воздуха от защищаемой зоны;
локальная вытяжка, реализованная в виде зонта над вероятной зоной технологического выброса;
отдельная вентиляционная шахта, оборудованная мощным вытяжным вентилятором.

Кроме этого, проектирование и монтаж аварийных воздухообменных установок следует производить с учётом специальных требований:

полная герметизация всех воздуховодов;
применение огнестойких материалов (а также устойчивых к высокой химической активности удаляемых воздушных смесей);
обеспечение должного уровня искрозащищённости в силовых установках;
организация мер по огневой стойкости кабелей электропитания и управления.

Отдельно отметим, что герметичность воздуховода – наиболее наглядный пример различия между штатной и аварийной системами вентиляции.

При проектировании аварийных систем для химических производств необходимо не забывать о резервировании всех важных узлов установки, особенно в тех случаях, когда вероятный выброс может быть токсичным.

О важности автоматизации

Рассматривая аварийные системы вентиляции, нельзя не отметить, что обязательным элементом их конструкции являются датчики, реагирующие на превышение допустимых норм загрязнения.

Если выражаться точнее, то каждой букве пожарной классификации соответствует утверждённый набор датчиков, используемых для сигнализации и запуска аварийных подсистем.

Подчеркнём, что в ходе проектирования аварийной вентиляции обязательно прорабатывается не только схема подключения сенсора, но и схема укладки питающих и управляющих проводов, поскольку от этого напрямую зависит такой важный параметр, как гарантированное время работы всего комплекса.

Расположение, тип и основные характеристики аварийных детекторов обязательно указываются на схемах с использованием специальных обозначений.

Системы дымоудаления

Как работает дымоудаление

Среди аварийных систем вентиляции особое место занимают воздухообменные установки, обеспечивающий отвод дыма при возникновении пожаров. Важность их трудно переоценить, поскольку основной причиной гибели людей на пожаре является не огневое поражение, а отравление продуктами горения.

Кроме этого, есть существенные отличия при комплектации силового оборудования. Согласно СНиП 2.04.05-91, оно должно обеспечивать непрерывную работу системы в течение 2 часов даже в том случае, когда температура воздушных масс составляет 400 0 C (и один час при температуре 600 0 C).

Система дымоудаления

Основным документом, регламентирующим разработку противодымных систем, является СНиП 41-01-2003. При разработке аварийных комплексов важно учитывать их существенные отличия от других вариантов вентиляции:

используется особо надёжная схема соединений между секциями воздуховодов, обеспечивающая неразрывность и сохранение рабочих сечений при воздействии высоких температур;
применение автоматически управляемых клапанов для отсечения пламени, которые тоже должны быть выполнены в огнестойком варианте;
силовой блок состоит из двух модулей – вентиляторы подпора и вытяжные насосы;
в режиме ожидания все рабочие каналы закрыты управляемыми клапанами.

Читайте также: