Расчет подпора воздуха в тамбур-шлюзы
Расчет подпора воздуха в тамбур-шлюзы применяют, когда в здании предусмотрены тамбур-шлюзы с подпором воздуха и требуется определить расход воздуха для создания избыточного давления, препятствующего проникновению продуктов горения. Модуль рассчитывает массовый и объемный расход для открытой двери и закрытых дверей. Состав обязательных режимов выбирают по назначению тамбур-шлюза; если требуются оба, принимают наибольший расход и проверяют давление при закрытых дверях.
Расчет выполняется по МД.137-13. Внутри расчета два режима: на открытую дверь — расход воздуха через один или несколько одновременно открытых проемов при заданной скорости; на закрытые двери — компенсация утечек через неплотности дверей тамбур-шлюза и лифтовых шахт при заданном избыточном давлении. Начальные значения формы — 1,3 м/с и 20 Па.
Выбор режима по СП 7.13130.2013, п. 7.15 (Изменение № 3). Скорость не менее 1,3 м/с относится к тамбур-шлюзам у Н2/Н3 и перед лифтовыми холлами подземных автостоянок. Для прочих тамбур-шлюзов проверяют закрытые двери; для безопасных зон и тамбур-шлюзов перед ними — открытую дверь со скоростью не менее 1,5 м/с. Последние рассматривайте совместно с расчетом пожаробезопасных зон. Выбор максимального расхода не заменяет проверку диапазона давления 20–150 Па по п. 7.16б.
Что рассчитывается#
- Основной результат — массовый и объемный расход воздуха для выбранных режимов. Если обязательны оба режима, принимается наибольший из двух расходов с проверкой давления при закрытых дверях.
- Расчет на открытую дверь — расход воздуха через один или несколько расчетных проемов при выбранной скорости.
- Расчет на закрытые двери — расход воздуха для компенсации утечек через неплотности дверей тамбур-шлюза и лифтовых шахт при выбранном давлении.
Основание выбора режимов: СП 7.13130.2013 в редакции Изменения № 3, пп. 7.15–7.16.
Исходные данные#
Режим открытой двери#
- Город: выбирается из справочника. Определяет расчетную температуру наружного воздуха по СП 131.
- Температура наружного воздуха \(t_a\), °C: определяется автоматически по выбранному городу.
- Высота двери (створки) \(h_{dr}\), м: по архитектурным чертежам.
- Ширина двери (створки) \(b_{dr}\), м: для двустворчатой двери по п. 7.16в принимают большую створку, если ее ширины достаточно для эвакуации; иначе — полную ширину дверей.
- Количество одновременно открытых дверей (створок) \(N\): по пожарному сценарию.
- Минимальная скорость истечения \(v_r\), м/с: по умолчанию 1,3 м/с. Применимость этого значения проверьте по назначению тамбур-шлюза, указанному выше.
Режим закрытых дверей#
- Избыточное давление \(P_{\text{изб}}\), Па: по умолчанию 20 Па.
- Тип двери: противопожарная или дымогазонепроницаемая. Влияет на удельное сопротивление воздухопроницанию.
- \(S_{dsf20}\), м³/кг: удельное сопротивление воздухопроницанию закрытых дверей зоны при 20 °C.
- \({\Sigma}F_{dsf}\), м²: суммарная площадь дверных проемов тамбур-шлюза.
- \(S_{dl20}\), м³/кг: удельное сопротивление воздухопроницанию дверей лифтовых шахт при 20 °C.
- \({\Sigma}F_{dl}\), м²: суммарная площадь дверей лифтовых шахт, выходящих в тамбур-шлюз. Учитываются только шахты без подпора воздуха.
Как выглядит расчет#
Экран расчета с вводом параметров для двух режимов: на открытую дверь и на закрытые двери тамбур-шлюза.
Рабочий порядок#
Задайте параметры открытой двери#
Сначала установите, требуется ли этот режим для рассматриваемого тамбур-шлюза. Выберите город, укажите размеры расчетного проема, количество одновременно открытых дверей и минимальную скорость истечения.
Задайте параметры закрытых дверей#
Укажите избыточное давление, тип двери и суммарные площади дверных проемов тамбур-шлюза и лифтовых шахт без подпора.
Проверьте результаты по обоим режимам#
Сравните массовые и объемные расходы для открытой и закрытых дверей.
Примите расход для проектирования#
Если требуются оба режима, примите наибольший расход и проверьте давление при закрытых дверях. Обеспечьте необходимое регулирование или сброс избыточного воздуха.
Сформируйте отчет#
После проверки исходных данных и результатов нажмите кнопку «Сформировать отчет», а затем при необходимости переходите к аэродинамическому расчету.
Практический пример#
Тамбур-шлюз с двумя дверями и двумя лифтовыми шахтами#
Условие задачи#
Задача. Показать расчет двух режимов: одна створка открыта; все двери закрыты. В примере предполагается тамбур-шлюз, для которого применим режим 1,3 м/с, а ширина открываемой створки достаточна для эвакуации. Назначение тамбур-шлюза и эвакуационные условия проверяют до использования этих исходных данных в проекте.
- Двери тамбур-шлюза: 2 шт., размер в свету 1200х2000 мм (открываемая створка в свету 900х2000 мм); дымогазонепроницаемые;
- Двери лифтовых шахт: 2 лифтовые шахты. У каждой шахты дверь с размерами в свету 900х2100 мм. Один лифт под подпором.
- Населенный пункт: г. Москва.
Расчет на открытую дверь (створку). Для выполнения расчета заполним поля#
| № | Поле | Значение | Размерность | Комментарий |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Город | Москва | — | По условиям задачи |
| 2 | Высота двери (створки) тамбур-шлюза | 2,0 | м | По условиям задачи |
| 3 | Ширина двери (створки) тамбур-шлюза | 0,9 | м | По условиям задачи |
| 4 | Количество одновременно открытых дверей (створок) | 1 | шт. | По условиям задачи |
| 5 | Минимально допустимая скорость истечения воздуха через одну открытую дверь (створку) тамбур-шлюза | 1,3 | м/с | Для принятого в примере назначения тамбур-шлюза; п. 7.15 СП 7.13130.2013 с Изменением № 3 |
Результаты расчета на открытую дверь#
| Параметр | Значение | Размерность |
|---|---|---|
| Массовый расход воздуха, подаваемый в тамбур-шлюз из расчета N открытых дверей (створок)\(G_r\) | 3,34 | кг/с |
| Объемный расход воздуха, подаваемый в тамбур-шлюз из расчета N открытых дверей (створок) \(L_r\) | 8 450 | м³/ч |
Расчет на закрытые двери. Для выполнения расчета заполним поля#
| № | Поле | Значение | Размерность | Комментарий |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Город | Москва | — | Уже заполнялось при расчете на открытую дверь (створку). По условиям задачи |
| 2 | Тип двери | Дымогазонепроницаемая | — | По условиям задачи |
| 3 | Суммарная площадь дверных проемов тамбур-шлюза | 4,8 | м² | По условиям задачи: 2шт * 1,2м * 2м = 4,8 м² |
| 4 | Суммарная площадь дверей лифтовых шахт, выходящих в тамбур-шлюз | 1,89 | м² | Учитываются только лифтовые шахты без подпора. По условиям задачи: 1шт * 0,9м * 2,1м = 1,89 м² |
Результаты расчета на закрытые двери#
| Параметр | Значение | Размерность |
|---|---|---|
| Массовый расход воздуха, подаваемый в тамбур-шлюз из расчета утечек через неплотности дверных проемов\(G_{r(\text{закр})}\) | 0,30 | кг/с |
| Объемный расход воздуха, подаваемый в тамбур-шлюз из расчета утечек через неплотности дверных проемов \(L_{r(\text{закр})}\) | 770 | м³/ч |
Результат. Расход на открытую дверь (8 450 м³/ч) значительно превышает расход на закрытые двери (770 м³/ч). Для принятых двух режимов выбирается 8 450 м³/ч. Затем необходимо проверить давление при закрытых дверях и предусмотреть регулирование или сброс избыточного воздуха.
Расчетные зависимости (справочно)#
Расчет на открытую дверь#
| Зависимость | Что определяет |
|---|---|
| \(\rho_a = \frac{353}{273 + t_a}\) | Плотность наружного воздуха (кг/м³). |
| \(F_{dr} = h_{dr} \cdot b_{dr}\) | Площадь двери (створки) тамбур-шлюза (м²). |
| \(G_r = v_r \cdot \rho_a \cdot N \cdot F_{dr}\) | Массовый расход воздуха при открытых дверях (кг/с). |
| \(L_r = \left\lceil \frac{3600 \cdot G_r}{\rho_a} \right\rceil_{50}\) | Объемный расход при открытых дверях (м³/ч). Округляется вверх до кратного 50. |
Расчет на закрытые двери#
| Зависимость | Что определяет |
|---|---|
| \(S_{dr} = \frac{1{,}2 \cdot S_{dr20}}{\rho_a}\) | Сопротивление воздухопроницанию дверей тамбур-шлюза с учетом температуры (м³/кг). |
| \(S_{dl} = \frac{1{,}2 \cdot S_{dl20}}{\rho_a}\) | Сопротивление воздухопроницанию дверей лифтовых шахт с учетом температуры (м³/кг). |
| \(G_{r(\text{закр})} = \sum F_{dr} \cdot \sqrt{\frac{P_{\text{изб}}}{S_{dr}}} + \sum F_{dl} \cdot \sqrt{\frac{P_{\text{изб}}}{S_{dl}}}\) | Массовый расход при закрытых дверях (кг/с). Учитывает утечки через двери тамбур-шлюза и лифтовых шахт. |
| \(L_{r(\text{закр})} = \left\lceil \frac{3600 \cdot G_{r(\text{закр})}}{\rho_a} \right\rceil_{10}\) | Объемный расход при закрытых дверях (м³/ч). Округляется вверх до кратного 10. |
Дополнительные материалы#
Сравнение расчётов в программах Аэропро.Эксперт и КВМ-Дым
Выполнено сравнение результатов расчёта для случаев подпора в тамбур-шлюзы и пожаробезопасные зоны.
Подпор воздуха в пожаробезопасные зоны и тамбур-шлюзы
Литература#
[1] МД.137-13 «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий: методические рекомендации».
Методические рекомендации.
[2] СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности».
с изменениями.
[3] СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
с Изменениями № 1-4.
[4] СП 131.13330 «Строительная климатология».
Нормативная база для определения расчетных температур наружного воздуха.