Подпор воздуха: принцип работы, расчёт и выбор вентилятора
«Подпор воздуха — избыточное давление 20–150 Па в эвакуационных путях: дым не проникает через открытую дверь.»
Это пассивный барьер: вентилятор нагнетает чистый воздух снаружи здания в защищённый объём. Давление в лестничной клетке оказывается выше, чем в задымлённом коридоре. Разница в 20–150 Па — достаточно, чтобы остановить фронт дыма при открытой эвакуационной двери. Норма: СП 7.13130.2013 «Системы противопожарной защиты», раздел 7.
- Нормативный перепад давления: 20–150 Па (СП 7.13130.2013, п.7.14) — нижний предел защищает от дыма, верхний позволяет открыть дверь усилием ≤150 Н.
- Скорость воздуха через открытый проём: 1,3 м/с — расчётный норматив для определения производительности вентилятора.
- Где обязателен: лестничные клетки Н2 и Н3 в зданиях >28 м, шахты лифтов, тамбур-шлюзы у помещений категорий А и Б.
- Вентилятор подпора: осевые серий ВО 25-188 и ВО 30-160 — расход 8 000–50 000 м³/ч.
- Система пожарная: запускается автоматически от пожарной сигнализации, вентилятор в исполнении В (300°С/60 мин по ГОСТ Р 53300).
- Главное отличие от дымоудаления: дымоудаление убирает дым ИЗ горящего помещения; подпор создаёт барьер В эвакуационном пути.
Что такое подпор воздуха и где он нужен
При пожаре горение потребляет кислород и создаёт разрежение в горящей комнате. Одновременно нагретые газы поднимаются вверх, всасывая воздух из соседних помещений. Дым распространяется по коридорам, лестничным клеткам и лифтовым шахтам — именно там гибнет большинство людей при пожаре, поскольку они не успевают эвакуироваться.
Подпор воздуха решает эту проблему механически: вентилятор нагнетает наружный воздух в защищённый объём. Давление внутри лестничной клетки становится на 20–150 Па выше, чем в задымлённом коридоре. Когда эвакуирующийся человек открывает дверь, поток воздуха идёт ИЗ клетки В коридор — дым не может войти внутрь.
Классы незадымляемых лестничных клеток
СП 1.13130.2020 выделяет три типа незадымляемых лестничных клеток:
- Н1 — доступ через открытую наружную воздушную зону. Механический подпор не нужен, но требуется архитектурное решение (открытый переход с балкона). Применяется в зданиях до 28 м.
- Н2 — механический подпор воздуха. Вентилятор подаёт воздух непосредственно в объём лестничной клетки. Применяется в большинстве высотных зданий.
- Н3 — подпор воздуха в тамбур-шлюз перед входом в лестничную клетку. Двойной барьер: тамбур-шлюз + клетка. Применяется в зданиях особой пожарной опасности.
Аналогичный принцип — для лифтовых шахт пожарных лифтов (СП 7.13130.2013, п.7.16): подпор обязателен в зданиях высотой более 28 м.
Где подпор воздуха обязателен: таблица по СП 7.13130
| Объект защиты | Требование | Норма СП 7.13130 |
|---|---|---|
| Лестничные клетки Н2 | Перепад 20–150 Па при закрытых дверях; скорость ≥1,3 м/с в открытом проёме | п.7.14 |
| Лестничные клетки Н3 | Подпор в тамбур-шлюзе перед клеткой; двойной барьер | п.7.14 |
| Шахты лифтов пожарных | Перепад ≥20 Па в зданиях высотой >28 м | п.7.16 |
| Тамбур-шлюзы у помещений кат. А и Б | Подпор ≥20 Па для предотвращения перетекания взрывоопасных газов | п.7.15 |
| Шахты лифтов в зданиях >9 эт. | При отсутствии незадымляемой лестничной клетки рядом | п.7.16 |
| Холлы перед эвак. лифтами | Подпор в помещении ожидания лифта | п.7.16 |
Расчёт производительности вентилятора подпора: 2 метода
СП 7.13130.2013 задаёт два параметра, по которым проверяют систему: скорость воздуха через открытый проём ≥1,3 м/с и перепад давления 20–150 Па при закрытых дверях. Расчёт ведут по обоим методам, принимают большее значение производительности.
Метод 1: по скорости через открытый проём (основной)
-
1Определить площадь открытого дверного проёма
Стандартная эвакуационная дверь 0,9×2,1 м = 1,89 м². Принимать одну одновременно открытую дверь (уровень пожара) по СП 7.13130.2013.
-
2Рассчитать расход через открытый проём
L₁ = v × F × 3600 = 1,3 × 1,89 × 3600 = 8 840 м³/ч
v = 1,3 м/с — норматив СП 7.13130, п.7.14.
-
3Добавить утечки через закрытые двери
Через неплотности каждой закрытой двери на других этажах: 250–400 м³/ч. Для 12-этажного здания: 11 × 300 = 3 300 м³/ч. Итого с запасом 10%: L = (8 840 + 3 300) × 1,1 = 13 354 м³/ч
Метод 2: по перепаду давления (проверочный)
После подбора вентилятора по методу 1 — проверяют перепад давления при всех закрытых дверях:
ΔP = Q_вент / (μ × A_утечек × √(2 × ρ))
Если расчётный ΔP превышает 150 Па — устанавливают перепускной клапан между лестничной клеткой и коридором, который сбрасывает избыточное давление. Это важно: при ΔP > 150 Па пожарный не сможет открыть дверь.
Выбор вентилятора для системы подпора воздуха
Вентилятор подпора работает в нормальных условиях температурой среды +40°С и должен сохранять работоспособность при воздействии пожара. По ГОСТ Р 53300-2009 для систем противодымной вентиляции применяют вентиляторы следующих классов огнестойкости:
- Класс А — работа при температуре транспортируемого воздуха 400°С в течение 30 минут или 300°С / 60 минут.
- Класс В — работа при 600°С / 30 минут или 400°С / 60 минут. Применяется для систем дымоудаления непосредственно из горящей зоны.
Для подпора воздуха (вентилятор находится вне зоны задымления) достаточно класса А — вентилятор транспортирует только наружный холодный воздух. Двигатель в исполнении IP54, класс изоляции F (нагревостойкий).
| Высота здания | Расчётный расход | Давление | Рекомендуемая модель |
|---|---|---|---|
| 5–9 эт. (до 28 м) | 8 000–14 000 м³/ч | 100–200 Па | ВО 25-188 №6–№8 |
| 10–16 эт. (28–50 м) | 14 000–25 000 м³/ч | 150–300 Па | ВО 25-188 №8–№10 |
| 17–25 эт. (50–75 м) | 25 000–40 000 м³/ч | 200–400 Па | ВО 30-160 №10–№12 |
| Выше 75 м | >40 000 м³/ч | 300–500 Па | ВО 30-160 №12 |
Вентиляторы ВО для подпора воздуха из нашего каталога поставляются в исполнении класса А по ГОСТ Р 53300, с двигателем IP54, класс изоляции F, частота 50 Гц, напряжение 380 В.
Типичные ошибки при проектировании системы подпора
Не учли утечки через закрытые двери. Рассчитали только расход через одну открытую дверь и забыли про неплотности остальных этажей.
Правильно: для 12-этажного здания добавить 11 × 300 м³/ч = 3 300 м³/ч к основному расходу. Без этой добавки давление в нижней части лестничной клетки окажется ниже нормы.
Не установили перепускной клапан. При мощном вентиляторе перепад давления при закрытых дверях превысил 150 Па — дверь не открыть.
Правильно: проверять ΔP при закрытых дверях. Если >150 Па — установить перепускной (балансировочный) клапан между клеткой и коридором.
Использован обычный вентилятор без класса огнестойкости. При пожаре температура воздуха у машинного помещения может достигать 80–120°С — обычный двигатель перегревается и выходит из строя.
Правильно: применять вентиляторы с огнестойкостью класса А по ГОСТ Р 53300 (300°С / 60 мин). При расположении в горячей зоне — класс В.
Система не связана с пожарной сигнализацией. Вентилятор включается вручную — при реальном пожаре никто не успевает нажать кнопку.
Правильно: подпор воздуха — система автоматической противодымной защиты. Запуск — от прибора приёмно-контрольного пожарного (ППКП) автоматически. Ручное управление — дополнительно, не вместо автоматики.
Нормативная база по подпору воздуха
- СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности» — раздел 7, п.7.14–7.16: конкретные требования к скорости, давлению, типам объектов.
- ГОСТ Р 53300-2009 «Противодымная защита зданий и сооружений. Методы приёмосдаточных и периодических испытаний» — классификация вентиляторов А и В, методы проверки.
- СП 1.13130.2020 «Пути эвакуации и эвакуационные выходы» — типы незадымляемых лестничных клеток Н1, Н2, Н3.
- НПБ 88-2001 «Установки пожаротушения и сигнализации» — требования к кабельным трассам E60 (60 минут огнестойкости) для систем противодымной вентиляции.
Нужен расчёт системы подпора воздуха?
Инженер подберёт ВО 25-188 или ВО 30-160 под ваш объект и рассчитает перепад давления бесплатно за 1 день В каталоге — вентиляторы дымоудаления и радиальные вентиляторы.
ВО 25-188 — осевой вентилятор подпора
Производительность до 60 000 м³/ч, давление до 500 Па. Огнестойкость класса А по ГОСТ Р 53300.
Смотреть модели →ВО 30-160 — осевой вентилятор подпора
Производительность до 100 000 м³/ч. Для зданий 17–25 этажей и выше.
Смотреть модели →Часто задаваемые вопросы
Похожие статьи
Подберём вентилятор подпора воздуха под ваш объект — бесплатно
Укажите высоту здания, тип лестничной клетки и количество этажей — инженер рассчитает расход и перепад давления по СП 7.13130 за 1 рабочий день.