Материалы применяемые в трубах дымоудаления. Воздуховоды дымоудаления – как это работает? Проектирование системы дымоудаления

Огнезащитное покрытие используется для предотвращения попадания огня в вентиляционную систему и последующего распространения продуктов горения по зданию.

Вентиляция, опутывающая любое здание (от маленькой квартиры до огромного завода), может за считанные минуты распространить продукты горения, усугубив ситуацию. Для помощи в локализации очага возгорания используют огнезащитные системы воздуховодов.

Какие помещения в первую очередь нуждаются в защите?

Помещения, в которых обязательно нужна установка огнезащиты воздуховодов это, в первую очередь:

Склады горюче-смазочных и легковоспламеняемых материалов.
Места большого скопления людей: офисные здания, бизнес-центры, жилые многоквартирные дома, торговые центры.
Здания с высокими температурами: бани, сауны, котельные.

Вентиляционная система, проводящая воздух через этажи, имеет несколько отсеков с клапанами и обитые противопожарными материалами. Таким образом, достигается изоляция каждого отдельного помещения.

Покрывать изоляционными материалами требуется трубы вентиляции, систем кондиционирования и дымоудаления . Последние сделаны для выведения дыма из здания, поэтому они нуждаются в повышенной защите.

Зачем нужна огнезащита воздуховодов?

Согласно статистике, во время пожара наибольший вред для людей наносится дымом, а не огнём.

Поскольку кондиционирование и вентилирование это неотъемлемая часть любого помещения, они становятся крайне опасны во время пожара, так как быстро распространяют дым. Противопожарная защита воздуходувов призвана в первую очередь оттянуть время попадания продуктов горения в вентиляцию.

Вторая её цель – изолирование огня, чтобы тот «задохнулся», не получая необходимого кислорода. Третья – дымоудаление, вывод горючих газов из помещения.

Материал, покрывающий вентиляционные каналы снаружи, во время чрезмерного нагревания вспенивается, тем самым создавая дополнительную теплоизоляцию. Распространена огнезащитная штукатурка, пропитка для тканевых покрытий, специальная краска. Эти материалы предназначены, чтобы защитить от огня отделочные материалы, которые, как правило, легко воспламеняются и выделяют ядовитый дым.

Правила и нормы эксплуатации огнезащиты воздуховодов

Свод правил, установленный законодательным актом СП 7.13130 от 2013 года по технике противопожарной безопасности, регламентирует действия по установке вентиляционных, обогревательных и кондиционных систем.

При прокладке вентиляционных систем допускается применение исключительно негорючих изоляционных и облицовочных материалов «А» класса. Внутри одного пожарного отсека можно использовать трудновоспламеняемые материалы «В» класса. «В1» — полуогнестойкие материалы разрешаются к использованию в воздуховодах, которые не проходят:

сквозь потолки (в том числе подвесные) и стены;
в коридорах и путях эвакуации.

По данным правилам система вентиляции помимо огнезащитного покрытия должна иметь: воздушные затворы, противопожарные клапаны. Согласно техническим нормативам противопожарной безопасности, огнезащита должна выдержать нагревание в течение времени эвакуации. Для каждого отдельного случая рассчитывается определенный интервал времени.

Материалы должны быть сертифицированы согласно нормам предела огнестойкости. Огнестойкость конструкции определяется временем от начала чрезмерного нагревания до момента разрушения поверхности. Материал для огнезащиты должен выдерживать температуру до 1000º, учитывая среднюю температуру пожара в помещении 850º.

Использование листовых перлитофосфогелевых, асбестоцементных, гипсоволоконных, гипсокартонных, базальтовых плит, специального напыления и огнезащитного лакокрасочного покрытия увеличивает время предельной огнестойкости до 240 минут. По нормативам это время не может быть меньше 150 минут.

Способы и материалы для защиты

Теперь разберемся с тем, какие средства могут применяться для огнезащиты:

Базальтовая защита.
Огнезащитная краска.
Напыляемый материал.

Ниже рассмотрим каждый вариант подробнее.

Бальзатовая огнезащита воздуховодов

Базальт – вещество вулканического происхождения, включающее в себя примеси железа, кальция, магния и 47% диоксида кремния. Именно благодаря кремнезёму базальт повсеместно используется в качестве огнезащиты. При воздействии высоких температур, материал не теряет свою форму, свойства твёрдого тела и не выделяет опасных веществ.

Базальтовое волокно, которым изолируют трубы от пожаров, создаётся из оригинальной породы без участия посторонних добавок, уменьшающих его природные свойства.

Наиболее популярными и надёжными считаются бренды:

Rockwool (Wired Mat) . Гидрофобизированные теплоизолирующие плиты, легкие и жесткие, выпускаются в рулонах. Размер 1 рулона: 800х600х50 мм.
Pro- Vent . Размеры рулона: 10000х1000-1200х20-80. Имеются варианты односторонней обкладки: фольга, армированная фольга, стеклянная, базальтовая, кремниевая ткань, металлическая сетка.
ТИЗОЛ. Размеры рулона: 1000-1200х500-600х40-200. Кашированные стеклохолстом и фольгой. Цена в среднем от 326 руб/ м².
Бизон. Размер рулона: 6000х1000х20-80. Материал может быть облицован базальтом, кремнием, стеклом, алюминиевой фольгой, металлической сеткой. Цена от 200 руб/м².
МБФ. Максимальная длина рулона 31000х1000-1500х5-20. Материал имеет фольгированное покрытие. Цена от 320 руб/м².

Плюсы применения базальтовой огнезащиты:

сравнительная дешевизна;
высокая степень защиты;
нетоксичность;
негорючесть.

Основной минус – требование дополнительного крепежа . Как правило, для этого используются металлические скобы, которые разрушаются при высоких температурах, от чего изоляция просто спадает с вентканала. Надежнее всего клеить рулоны базальтовой защиты на огнестойкие клеевые составы.

Среди других минусов: сравнительная трудность монтажа, утяжеление конструкции.

Монтаж производится в несколько этапов:

Подготовка поверхности. Зачистка, выравнивание, сушка, удаление ржавчины, неровностей.
Нанесение клеевого вещества. Одного слоя достаточно для огнестойкости в 30-150 минут, для большей нужен второй слой.
Наклеивается материал полосами. Расход материала на 1 м² составляет 1.1 м². При монтаже двойной защиты, слои идут со смещением стыков относительно друг друга и расход составляет 2.05 м².
Если не используется клей, то рулон разматывается по всей поверхности трубы и закрепляется металлическими скобами.

У базальтовых рулонов предел огнестойкости составляет 180 минут при толщине в 70 мм. Чем больше толщина, тем выше защита, и наоборот. Варианты с фольгой повышают сопротивляемость энергии тепла. Применение совместно с краской или напылителями обеспечивает комплексную и наиболее надежную защита .

Применение рулонной базальтовой огнезащиты (видео)

Огнезащитная краска

Во время сильного нагревания, при воздействиях температуры в районе 100º, такая краска вспенивается, образуя новые слои углеродной защиты от огня и дополнительную теплоизоляцию.

Результат применения огнезащитной краски для дерева (видео)

Напыляемый огнезащитный материал

Состав, наносимый методом напыления для огнезащиты поверхности. Он создаётся из минеральных микроволокнистых веществ, неорганического связующего и добавок с очень большим пределом огнестойкости (2-3 часа).

Известные марки:

ПОЛИНОР;
Термоспрей;
Корунд.

Используются для быстрого удаления продуктов горения из помещений, обеспечения возможности эффективного пожаротушения и освобождения путей эвакуации для вывода людей.

Такие задачи отличаются высокой ответственностью, так как на кону стоит жизнь людей, сохранность ценного имущества или оборудования. Поэтому требования к воздушным каналам, по которым производится вытяжка дыма и газов, образовавшихся при пожаре, достаточно строгие. Оборудование должно обеспечить полноценное выполнение своих функций, исключить возможность отказов или несрабатывания. Качество, характеристики или прочие параметры систем дымоудаления регламентируются СНиП, поскольку условия работы требуют жесткого нормирования всех элементов и узлов.

К которой относятся средства дымоудаления, выполняет ответственную и жизненно важную роль. Условия эксплуатации воздуховодов дымоудаления отличаются сложностью и обилием негативно воздействующих факторов:

Высокая температура
Наличие агрессивных продуктов горения

Дополнительным фактором, оказывающим отрицательное воздействие на работоспособность системы, является низкая загруженность – большую часть времени воздуховод противопожарный простаивает, что создает возможности появления посторонних объектов внутри каналов. Для эффективного удаления, перераспределения или отсечки потоков используются специализированные воздуховоды, материал и покрытие которых обеспечивают заданную работоспособность при высокой температуре (определяемую СНиП огнестойкость).

С точки зрения конструкции, воздуховоды дымоудаления ни чем не отличаются от обычных вентиляционных каналов, но сложные и жесткие условия эксплуатации выдвигают повышенные требования к уровню герметичности – все каналы монтируются в исполнении «П» (плотное) или «Н» (нормальное) – для зданий с низким уровнем пожарной опасности или малой возможностью задымления.

Кроме того, с учетом ответственности и сложности условий работы системы, повышены требования к материалу – используются сварные воздуховоды из оцинкованной или из малоуглеродистой стали толщиной от 0,9 до 3 мм (толщина принимается исходя из условий сварных работ).

Воздуховоды из черной стали имеют специальное покрытие, выполняющее функции защиты от коррозии и повышающее устойчивость материала при воздействиях высокой температуры (огнезащита). Сварка осуществляется электроконтактным способом, воздуховоды из углеродистой стали являются наиболее пригодными к такому способу соединения материала и обеспечивают наибольшую плотность . Соединение деталей между собой осуществляется при помощи фланцев.

Мнение эксперта

Инженер теплоснабжения и вентиляции РСВ

Федоров Максим Олегович

Внимание! Для помещений с низкой степенью пожарной опасности могут применяться каналы из оцинкованной стали с фальцевым соединением.

Виды и характеристики

По форме сечения бывают:

Круглые. Представляют собой трубу круглого сечения. Считаются более эффективными и экономичными, обеспечивают более плотный монтаж. Согласно СНиП, при выполнении проектных работ следует прежде всего рассматривать именно круглые типы каналов.
Прямоугольные. Менее экономичны, обладают низкими аэродинамическими показателями и более высоким уровнем шума. При этом, зрительно выглядят более компактными, удачнее вписываются в объем помещений или коридоров.

Наиболее распространены воздуховоды из черной стали – при наличии всех нужных характеристик они дешевле, что немаловажный аргумент в условиях крупного промышленного предприятия. Кроме того, условия эксплуатации систем дымозащиты, чаще всего, не предполагают постоянного функционирования. Воздуховоды из углеродистой стали, обладая высокой прочностью сварного соединения, способны обеспечить нужную плотность канала дымоотведения, что позволяет исключить утечки продуктов горения.

Огнезащита – покрытие, снижающее разрушающее воздействие высоких температур на материал. Согласно требованиям СНиП, поверхность воздуховодов должна иметь покрытие, стойкое к транспортируемой среде.

При пожаре температуры выводимых газов могут достигать высоких значений, поэтому условием для эксплуатации каналов, проектируемых для помещений с высокой степенью пожарной опасности, является способность выдержать температуру 600°С в течение 0,75 часа (45 минут). Помимо покрытия, используются различные материалы, укладываемые с наружной стороны короба, которые защищают материал от внешних агрессивных воздействий. определяется уровнем опасности помещения, а также составом горючих веществ, присутствующих поблизости.

Фасонные изделия

Фасонные изделия для воздуховодов дымоудаления выполняют те же функции, что и для всех обычных систем – обеспечивают возможность соединения, изменения направления и разветвления вентиляционных каналов. Применяются следующие элементы:

Отвод. Осуществляет изменение направления канала. Может быть выполнен в нескольких вариантах, от 15° до 90°.
Заглушка. Герметично закрывает торцевую часть канала.
Тройник. Элемент для присоединения одного воздуховода к другому. Устанавливается в разрыв канала, имеются варианты соединения прямоугольных с круглыми или прямоугольными же линиями во всех вариантах.
Переход. Осуществляет продольное соединение каналов, имеющих разный диаметр или размеры сторон.
Крестовина. Объединяет поперечные нитки воздуховодов в одну сеть.
Утка. Элемент, соединяющий каналы, не совпадающие между собой по продольной оси. В основном, изготавливается на заказ, поскольку предусмотреть заранее все возможные варианты соединения невозможно.

Все фасонные элементы выполняются как в круглом, так и в прямоугольном исполнении (или в сочетании одного с другим). Для систем дымоудаления фасонные элементы подчиняются тем же требованиям, что и прямые воздуховоды – по материалу и способу изготовления и наличию защитного покрытия. Соединения элементов выполняются с повышенной степенью плотности, для чего используется специальный огнестойкий герметик.

Воздуховоды дымоудаления являются одним из наиболее ответственных элементов . Сложные условия работы, высокие температуры и агрессивное воздействие продуктов горения способны быстро вывести из строя неподходящее оборудование. Кроме того, большую часть времени оборудование простаивает, что может негативным образом отразиться на его работе в критических ситуациях. Высокие технические требования и большая ответственность системы требуют точного расчета, правильного выбора и неукоснительного выполнения требований СНиП в отношении всех параметров воздуховодов систем дымоудаления.

Как это работает?

В этой статье мы опишем о конструктивных особенностях данных систем и кратко коснемся темы требований пожарной безопасности применительно к ним.

Приточно-вытяжные системы дымоудаления.

Воздуховоды являются частью приточно-вытяжной системы дымоудаления и представляют собой совокупность вентиляционных труб. Через них происходит удаление дыма и вредных химических соединений продуктов сгорания, возникающих при пожаре из помещений здания, что позволяет произвести эвакуацию людей из помещения с очагом возгорания.
Системы дымоудаления применяются как жилых, так и в производственных зданиях.

Находясь в помещении с очагом возгорания воздуховоды находятся в экстремальных условиях. На них воздействуют высокие температуры, достигающие 400 0 С и химически агрессивный состав удаляемых продуктов сгорания. Все вышеизложенное может привести к деформации, нарушению целостности, корпуса воздуховода. Нарушение целостности, в свою очередь, может привести к быстрому распространению пламени в соседние помещения и сделает малоэффективным удаление дыма и продуктов горения.

В связи с чем нормируются требования к огнестойкости воздуховодов. При температуре удаляемых продуктов горения 400 0 С предел огнестойкости воздуховода должен составлять не менее 120 минут.

Что из себя представляют стальные воздуховоды?

Воздуховоды производятся в виде металлических коробов прямоугольного или круглого сечения.

Монтаж воздуховодов производится как внутри стен зданий, так и по внешним поверхностям стен и межэтажных перекрытий. Секции воздуховодов соединяют используя два вида соединений - сварные или фальцевые. Регламентирующими документами для сварных соединений являются СНиП 2.04.05–91, СНиП 3.05.01–85 и нормативы ВСН 353–86

Для изготовления воздуховодов применяют малоуглеродистую или оцинкованную сталь.

При производстве воздуховодов дымоудаления учитывают, что толщина стенки воздуховода должна составлять:

Для воздуховодов из холоднокатаной стали 1,0 - 1,4 мм.
Для воздуховодов из горячекатаной листовой стали 1,5–2,0 мм.

Классы воздушных каналов.

Существуют следующие классы воздушных каналов: Н (нормальные) и П (плотные). Данные каналы применяют в системах дымоудаления гражданско-административных зданий и промышленных предприятий.

Применение воздуховодов класса Н допускается в помещениях класса пожарной опасности В и Г.
Использование воздуховодов класса П - в помещениях класса пожарной опасности А и В. Использование этих воздуховодов предполагается в помещениях с повышенной взрывоопасностью, выделением в воздух взрывоопасной пыли воспламеняющейся при температурах +28С°. Конструктивно воздуховоды класса П в местах соединений обладают высокой надежностью и имеют плотный герметичный замок.

Огнезащита систем вентиляции и дымоудаления.