Противодымная защита атриума: нормы СП 7, методика расчёта и выбор вентиляторов дымоудаления

Атриум как объект противодымной защиты

Атриум — многосветное пространство здания, объединяющее по вертикали три и более этажа и не разделённое перекрытиями (СП 118.13330.2022, приложение Б). Дымоудаление здесь обязательно независимо от площади (СП 7.13130.2013, п.7.2): при пожаре в примыкающем помещении дым выходит в атриум через проём и поднимается, захватывая окружающий воздух, — расход дымовой смеси растёт с высотой подъёма. Без отвода дымовой слой опускается до уровня пола за 5–10 минут, отрезая пути эвакуации на верхних галереях. Устройство систем дымоудаления в целом — в статье системы противодымной вентиляции; атриумы встречаются не только в торговых центрах, но и в офисных зданиях, аэровокзалах — принципы расчёта те же (см. также дымоудаление в офисном здании).

Нормативная база

• СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности» — базовые требования к противодымной защите атриумов (п. 7.2, 7.4, 7.11, 7.14);
• СП 118.13330.2022 «Общественные здания и сооружения» — определение атриума как многосветного пространства (приложение Б);
• ГОСТ Р 53302-2009 «Оборудование противодымной защиты зданий и сооружений. Вентиляторы. Метод испытаний на огнестойкость» — классы В400 и В600;
• ГОСТ 34720-2021 — метод испытаний дымовых клапанов; ряд пределов задаёт п. 7.11 в) СП 7 — EI 60, EI 45, EI 30 или E 30 по случаю;
• Методические рекомендации ВНИИПО МЧС РФ «Расчётное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий» (утв. 24.12.2007) — детальная методика расчёта расхода, в том числе для атриумов.

Методика расчёта расхода дымоудаления

Расход дымовой смеси, поступающей в верхнюю зону атриума, рассчитывают методом конвективной колонки — по методическим рекомендациям ВНИИПО МД.137-13 (п. 7.18 СП 7.13130.2013). Для торговых атриумов расчёт похож на аналогичную задачу для галерей ТЦ — сравнение расчётных подходов см. в статье дымоудаление в торговом центре.

G = K × (z − z₀)^(5/3), кг/с

• z — высота от уровня очага пожара до нижней границы дымового слоя, м;
• z₀ — высота виртуального источника конвективной колонки, м (определяется по площади очага и мощности пожара);
• K — коэффициент интенсивности дымообразования, зависящий от расчётной мощности пожара Q_тепл.

Например: атриум высотой 18 м, расчётная мощность пожара в примыкающем торговом зале — 1,5–3 МВт при площади очага 36 м² (методика МД.137-13 ВНИИПО; сам СП 7.13130 значений очага не задаёт), нижняя граница дымового слоя удерживается на отметке z = 8 м. Итоговый расход по расчёту получается в диапазоне 200 000–450 000 м³/ч. Для атриумов высотой от 20 м расход достигает 500 000–700 000 м³/ч. Расчёт выполняют в специализированном ПО либо вручную по методике ВНИИПО — вручную трудоёмко из-за итеративного определения z₀.

Организация дымоудаления и компенсирующего притока

Вытяжка дыма из атриума идёт через верхнюю зону: вентиляторы дымоудаления на кровле или аэрационные фонари с автоматически открывающимися люками в покрытии. Для объёма самого атриума нужен класс В600 (600 °С, 1,5 ч; предел — СП 7.13130.2013, п. 7.11; испытания — ГОСТ Р 53302-2009), для примыкающих галерей без атриума часто достаточно класса В400 (400 °С, 2 ч). Подробнее о типах и подборе — в статье вентилятор дымоудаления: типы и подбор.

Компенсирующий приток обязателен: расход Lком принимают в диапазоне 70–100% от расхода дымоудаления — отрицательный дисбаланс притока и вытяжки допускается не более 30%, положительный не допускается (СП 7.13130.2013, п.7.4). Приток подают в нижнюю зону атриума, ниже расчётной границы дымового слоя (п.7.14); скорость у проёмов ограничивают ориентировочно 1–1,5 м/с, чтобы турбулентность не разрушала границу слоя. Вертикальные вытяжные воздуховоды систем ДУ выполняют с пределом EI 45 при удалении дыма непосредственно из атриума и EI 150 за пределами пожарного отсека, компенсирующие — EI 30 (СП 7.13130.2013, п. 7.11 б и 7.17 б). Подробный расчёт компенсации — в статье компенсация дымоудаления.

Дымовые экраны и резервуары дыма

Дымовые экраны — стационарные или автоматические дымозащитные шторы, вертикальные преграды под покрытием атриума и на проёмах примыкающих галерей. Экраны делят объём атриума на резервуары дыма — зоны, ограниченные по площади (не более 3 000 м² каждая), в пределах которых система ДУ рассчитана удерживать дымовой слой выше чистой зоны. Управление экранами — от АУПС совместно с пуском вентиляторов дымоудаления, развёртывание — до начала работы вытяжки. Путать дымовые экраны с воздушно-тепловой завесой на входной группе (защита от холодного воздуха) не следует — это разные по назначению устройства с разными нормативами.

Выбор вентиляторов дымоудаления для атриума

На воздуховодах, соединяющих атриум с примыкающими помещениями, устанавливают противопожарные клапаны КДМ по п. 7.11 в): EI 60 для закрытых автостоянок, EI 45 при удалении дыма непосредственно из помещений, EI 30 для коридоров при установке клапанов на ответвлениях воздуховодов от шахты и E 30 при установке непосредственно в проёмах шахт; метод испытаний — ГОСТ 34720-2021 — подробнее в статье пожарные клапаны в вентиляции.

Как организовать дымоудаление в атриуме торгового центра

• 1
  Определить параметры атриума

  Объём, высота, площадь покрытия, расположение проёмов галерей и расчётную мощность пожара в примыкающих помещениях (обычно 1,5–3 МВт при очаге 36 м²).

• 2
  Рассчитать расход дымоудаления

  Методом конвективной колонки: G = K × (z − z₀)^5/3 — по методическим рекомендациям ВНИИПО МД.137-13 (п. 7.18 СП 7.13130.2013). Определить нижнюю границу дымового слоя (обычно не ниже 2,5 м от пола — условие методики МД.137-13; сам СП 7 высоты слоя не задаёт) и разбить объём на резервуары дыма дымовыми экранами.

• 3
  Подобрать оборудование

  Вентиляторы класса В600 (600°С, 1,5 ч) для атриума, В400 (400 °С, 2 ч) для галерей; предел — СП 7.13130.2013, п. 7.11; испытания — ГОСТ Р 53302-2009. Компенсирующий приток 70–100% расхода дымоудаления. Дымовые экраны на проёмах галерей. Клапаны КДМ на примыкающих воздуховодах — EI 45, поскольку дым удаляют непосредственно из помещения (п. 7.11 в: EI 60 — закрытые автостоянки, EI 45 — при удалении дыма непосредственно из помещений, EI 30 — коридоры при клапанах на ответвлениях от дымовых шахт, E 30 — коридоры при дымовых клапанах прямо в проёмах шахт); испытания — ГОСТ 34720-2021.

Часто задаваемые вопросы

Похожие статьи