Как влияет увеличение количества дымоприемных устройств в коридоре на наступление опасных факторов пожара с течением времени

Введение

Данная статья посвящена оценке эффективности различных вариантов размещения дымоприемных устройств в коридорах здания, в зависимости от требований, изложенных в нормативных документах: СП 7.13130.2013 с Изменением № 1 и с Изменением № 3. Основной целью исследования является обоснование проектных решений по противодымной вентиляции коридоров с использованием расчетных методов, основанных на имитационном моделировании распространения продуктов горения.

Исходные данные для моделирования

Для анализа была построена цифровая модель в программном комплексе PyroSim с расчетным ядром FDS. Выполнено моделирование двух сценариев:

• Сценарий 1 – с размещением дымоприемных устройств согласно СП 7 изм. 1.

Рис. 1. План типового коридора с размещением дымпориемных устройств согласно СП 7 изм. 1

• Сценарий 2 – с размещением дымоприемных устройств по расчету в соответствии с проектной методикой Приложения Е (СП 7 изм. 3).

Рис. 2. План типового коридора с размещением дымпориемных устройств согласно СП 7 изм. 3

Параметры пожара

Для Сценариев № 1 – № 2 развития пожара, данные по параметрам пожарной нагрузки были взяты для зданий I-II степени огнестойкости: «мебель и бытовые изделия», по справочнику Кошмаровского:

Таблица 1

Размер ячеек расчетной сетки принят равным 0.2 × 0.2 × 0.2 м. Общий объем расчетной области – 40 м². Используется полевая модель распространения продуктов горения.

Моделирование выполнялось с учетом следующих условий:

• расчетное время – 300 сек;
• все двери и проемы в закрытом положении, кроме приточных и вытяжных каналов систем ПДВ;
• равные расходы систем ВПВ и ППВ.

Критерии оценки эффективности

Для анализа эффективности системы противодымной вентиляции используются предельно допустимые значения опасных факторов пожара, которые указаны в таблице 2:

Таблица 2

Предельно допустимые значения опасных факторов пожара

Результаты моделирования

На основе выполненных расчетов были получены результаты распространения опасных факторов пожара, которые представлены на рисунках 3, 4, 5:

Рис. 3. Распространение опасных факторов пожара

Рис. 4. Поля температуры на высоте 1.75 м

Рис. 5. Поля видимости на высоте 1.75 м

По рисунку 6 мы можем наблюдать что в обоих случаях условия эвакуации не соблюдаются. То есть реальное время эвакуации составляет 137 сек, а опасные факторы пожара по температуре наступают через 125 и 133 секунды, по видимости через 120 и 113 секунд:

Рис. 6. Результаты измерения ОФП

Данная проблема была решена увеличением расхода (рис. 7), к примеру на данном слайде представлены результаты расчета если расход на системы ПДВ в коридоре поднять на 5000 м³/ч:

Рис. 7. Результаты измерения ОФП при увеличенном расходе на системах ПДВ

На рисунках 8, 9, можем заметить, что на наступление ОФП с учетом времени не так сильно влияет кол-во дымоприемных устройств, как увеличение расхода на 5000 м³/ч:

Рис. 8. Изменение температуры в связи с увеличением кол-ва ДПУ

Рис. 9. Изменение температуры в связи с увеличением расхода на системы ПДВ

Рис. 10. Изменение видимости в связи с увеличением кол-ва ДПУ

Рис. 11. Изменение видимости в связи с увеличением расхода на системы ПДВ

Выводы:

Увеличение количества дымоприемных устройств согласно методике, не всегда помогает избежать наступления опасных факторов пожара до конца эвакуации.

Таким образом, для повышенной эффективности работы систем ПДВ, сохранения площадей застройщика, необходимо CFD моделирование на проверку корректности расходов систем ПДВ, расположения и количества дымоприемных устройств.