Расчет удаления продуктов горения из горящего помещения применяют, когда продукты горения удаляются непосредственно из защищаемого объема, где формируется дымовой слой: из автостоянки, атриума, зала, вестибюля или другого помещения такого типа. Результат расчета - массовый и объемный расход удаляемых продуктов горения, а также средняя температура дымового слоя.

Расчет выполняется по МД.137-13. Внутри расчета выбирают способ задания мощности очага пожара и тип конвективной колонки. Именно эта комбинация задает расчетный расход дыма.

Граница с расчетом смежного помещения. Если дым удаляется не из самого защищаемого объема, а из коридора или другого смежного помещения, это уже расчет Удаление продуктов горения из смежного с горящим помещения.

Что рассчитывается#

• Основной результат - массовый и объемный расход удаляемых продуктов горения, средняя температура дымового слоя.
• Три варианта задания мощности очага - фиксированная мощность, расчет по времени прибытия пожарных подразделений, расчет при наличии спринклерного пожаротушения.
• Три типа конвективной колонки - прямая конвективная колонка, истечение из-под галереи, истечение через проем.
• Производные параметры - площадь горения, мощность очага и параметры конвективной колонки рассчитываются автоматически там, где это предусмотрено выбранной веткой.

Уточнения реализации. Расчет по МД.137-13. Учтена опечатка формулы 9, для сценария «Истечение из-под галереи» формулы уточнены по NFPA 92-2024. Толщину дымового слоя задают через высоту незадымляемой зоны - она должна быть выше эвакуационных выходов, а для многоярусных автостоянок - выше верхнего уровня автомобилей.

Исходные данные#

Общие параметры помещения#

• Температура воздуха в помещении, °C: по условиям проекта.
• Толщина образующегося дымового слоя, м: определяется через высоту незадымляемой зоны.
• Максимальный периметр горизонтального сечения дымового слоя, м: по геометрии защищаемого объема.
• Эквивалентная площадь сечения дымового слоя в горизонтальной плоскости, м²: по геометрии помещения.

Задание мощности очага пожара#

Фиксированная мощность тепловыделения очага пожара#

Ветка для закрытых автостоянок и изолированных рамп, когда расчетная мощность очага задается сразу. Базовые 5000 кВт соответствуют сгоранию одного автомобиля.

• Фиксированная мощность тепловыделения очага пожара, кВт: задается напрямую.

Расчет по времени прибытия пожарных подразделений#

Сценарий, в котором мощность очага рассчитывается через параметры пожарной нагрузки, время прибытия подразделений и площадь пола горящего помещения. Для городского примера на странице принят интервал 10 мин.

• Полнота сгорания пожарной нагрузки
• Низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг
• Удельная скорость выгорания, кг/(м²·с)
• Линейная скорость распространения пламени, м/с
• Время прибытия пожарных подразделений, мин
• Площадь пола горящего помещения, м²

Расчет при наличии спринклерного пожаротушения#

Сценарий для помещений, оборудованных спринклерной АУП. Мощность очага определяется через характеристики пожарной нагрузки и максимальное расстояние между оросителями.

• Полнота сгорания пожарной нагрузки
• Низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг
• Удельная скорость выгорания, кг/(м²·с)
• Максимальное расстояние между спринклерными оросителями, м

На что обратить внимание. Для автостоянки базовые 5000 кВт соответствуют одному автомобилю - при многоярусном хранении значение нужно проверить. Для сценария со спринклерами не занижайте шаг оросителей без подтверждения проектом.

Типы конвективной колонки#

Как выбрать тип колонки. Для автостоянок и зальных помещений - прямая колонка. Истечение из-под галереи и через проем - для атриумов и помещений со сложной геометрией движения дыма.

Прямая конвективная колонка#

Базовая ветка для автостоянок и зальных помещений, когда факел поднимается непосредственно в защищаемом объеме и без промежуточного истечения формирует дымовой слой под перекрытием.

Что задается в этой ветке:

• Коэффициент теплопотерь на излучение r
• Высота незадымляемой зоны z
• Высота факела пламени z1 рассчитывается автоматически

Истечение из-под галереи#

Схема для атриумов и аналогичных объемов, когда струя продуктов горения сначала выходит из-под ограждения галереи или балкона, а затем формирует дымовой слой в защищаемом объеме.

Что задается в этой ветке:

• Коэффициент теплопотерь на излучение r
• Начальная ширина струи W
• Высота z от уровня ограждения галереи до нижней границы дымового слоя
• Высота H от основания помещения до уровня ограждения галереи

При наличии противодымных экранов W принимают как расстояние между ними. Если экранов нет, W определяют через ширину проема и расстояние до выступа балкона.

Вид сбоку: струя выходит из-под ограждения галереи и поднимается в защищаемый объем.

Вид спереди: показана разница между схемой с противодымными экранами и без них.

Истечение через проем#

Схема для случаев, когда дым поступает из горящего помещения в защищаемый объем через проем, а расчет выполняется уже для сформированной конвективной колонки после этого истечения.

Что задается в этой ветке:

• Коэффициент теплопотерь на излучение r
• Площадь проема Aw
• Высота проема Hw
• Расстояние Zw от верха проема до нижней границы дымового слоя

Как выглядит расчет#

Экран расчета с выбором способа задания мощности очага пожара, вводом общих параметров помещения и параметров выбранной ветки расчета.

Рабочий порядок#

Практические примеры#

Три сценария расчета#

Фиксированная мощность очага (автостоянка), спринклерное пожаротушение (атриум с галереей) и расчет по времени прибытия пожарных (атриум с проемом).

Пример 1. Автостоянка#

Фиксированная мощность 5000 кВт, прямая конвективная колонка, быстрый базовый сценарий для манежной парковки.

Условие задачи#

Ветка расчета. Фиксированная мощность тепловыделения очага пожара.

Задача. Определить суммарный массовый расход и температуру продуктов горения, подлежащих удалению системой вытяжной противодымной вентиляции непосредственно из помещения хранения автомобилей подземной стоянки площадью 1200 м² и высотой 2,7 м. Парковка манежного типа, форма помещения прямоугольная 40 × 30 м, температура воздуха в помещении +5 °C.

В примере приняты:

• Объект: Подземная автостоянка. 40 × 30 м, высота 2,7 м, температура +5 °C.
• Ветка мощности: Фиксированная. 5000 кВт по МД.137-13 для базового автомобильного очага.
• Тип колонки: Прямая. Дымовой факел формируется непосредственно в защищаемом объеме.
• Геометрия слоя: δ = 0,5 м. Pmax = 140 м, Aeq = 1200 м².

Что задается в интерфейсе#

Результаты расчета#

Ключевые результаты примера:

Пример 2. Атриум со спринклерами#

Мощность очага считается через параметры пожарной нагрузки и шаг оросителей. Ветка колонки: истечение из-под галереи.

Условие задачи#

Ветка расчета. Расчет при наличии спринклерного пожаротушения.

Задача. Определить суммарный массовый расход и температуру продуктов горения, подлежащих удалению системой вытяжной противодымной вентиляции из атриума 40 × 30 × 16 м при возникновении пожара под балконом. Здание оборудовано спринклерной АУП, максимальное расстояние между оросителями 3,5 м.

В примере приняты: пожарная нагрузка мебель + бытовые изделия, толщина дымового слоя 4 м, ширина проема w = 2,7 м, расстояние до выступа балкона b = 2,8 м, высота H = 3 м, температура воздуха +20 °C.

• Объект: Атриум. 40 × 30 × 16 м, очаг под балконом, температура +20 °C.
• Ветка мощности: По спринклерам. Шаг оросителей 3,5 м, мощность очага определяется программой.
• Тип колонки: Из-под галереи. Ключевой параметр ветки - начальная ширина струи W.
• Геометрия слоя: W = 5,5 м. z = 9 м, H = 3 м, толщина дымового слоя 4 м.

Что задается в интерфейсе#

Результаты расчета#

Ключевые результаты примера:

Пример 3. Атриум с проемом#

Мощность очага определяется по времени прибытия пожарных. Ветка колонки: истечение через проем из сообщающегося помещения.

Условие задачи#

Ветка расчета. Расчет по времени прибытия пожарных подразделений.

Задача. Определить суммарный массовый расход и температуру продуктов горения, подлежащих удалению системой вытяжной противодымной вентиляции из атриума 40 × 30 × 16 м при возникновении пожара в сообщающемся помещении.

В примере приняты: пожарная нагрузка мебель + бытовые изделия, толщина дымового слоя 4 м, размеры проема 2 × 3 м, площадь пола горящего помещения 20 м², температура воздуха +20 °C, время прибытия пожарных подразделений 10 мин.

Какой интервал принят в примере. В этой ветке используется именно время прибытия пожарных подразделений. Для городского населенного пункта в эталонном примере принято 10 мин.

• Объект: Атриум + смежное помещение. Атриум 40 × 30 × 16 м, пожар развивается в сообщающемся объеме.
• Ветка мощности: По времени прибытия. Интервал 10 мин, площадь пола горящего помещения 20 м².
• Тип колонки: Через проем. Ключевые параметры ветки - площадь и высота проема.
• Геометрия слоя: Aw = 6 м². Hw = 3 м, Zw = 9 м, толщина дымового слоя 4 м.

Что задается в интерфейсе#

Результаты расчета#

Ключевые результаты примера:

Дополнительные материалы#

Литература#

Что делать дальше#

• Сформировать отчет - выгрузка результатов расчета. При необходимости - создать аэродинамический расчет для подбора вентилятора.
• Подобрать оборудование - запрос на подбор вентиляционного оборудования по результатам расчета.
• Вернуться к обзору направления - выбрать другой расчет вытяжной противодымной вентиляции.