Противодымная вентиляция

При возникновении пожара огромную опасность для жизни людей представляет не только возникший очаг возгорания или открытое пламя, но и продукты горения современных строительных материалов, которые выделяются в воздух в виде дыма или газа. В 75 % случаев люди гибнут в первые минуты пожара из-за отравляющего воздействия продуктов горения строительных конструкций, отделочных материалов, мебели и т. п.

Зачастую всего несколько минут, проведенных человеком в облаке дыма, заканчиваются смертью или тяжелейшим отравлением. Кроме того, дым обладает психологическим воздействием: люди теряют ориентацию, не могут найти пути эвакуации. Помимо прямой угрозы жизни и здоровью людей, не отведенный дым нередко создает проблемы для пожарных подразделений, прибывших тушить огонь. Из-за дыма огнеборцы вынуждены работать в средствах защиты и часто им приходится действовать почти вслепую.

В целях обеспечения безопасности людей во время эвакуации, а также спасения имущества, в зданиях предусматриваются аварийные системы противодымной защиты. Их основные функции заключаются в удалении продуктов горения из помещений, находящихся на путях эвакуации людей, приток свежего воздуха на пути эвакуации и блокировка распространения огня по каналам общеобменной вентиляции.

Система управления противодымной вентиляцией Рубеж организуется с использованием следующих адресных устройств:

  • Адресный приемно-контрольный прибор (Рубеж-4А, Рубеж-2ОП, ППКПУ серии «Водолей») – управляющий элемент всей системы. Получает от системы пожарной сигнализации сигнал «Пожар» и по заранее заданной логике формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства.
  • Блок индикации Рубеж-БИ (БИУ) – с помощью светодиодных индикаторов отображает в реальном времени состояние каждого адресного исполнительного устройства – включено, выключено, неисправность.
  • Рубеж-ПДУ – удаленное ручное управление адресными исполнительными устройствами, подключенными в АЛС приемно-контрольного прибора.
  • Адресные релейные модули РМ-1 и РМ-2 – выходы реле «сухой контакт» для подачи сигнала на отключение общеобменной вентиляции, управления лифтами и другими инженерными системами здания.
  • Адресные модули управления противопожарными клапанами МДУ-1 – управление электроприводами клапанов дымоудаления и огнезадерживающих клапанов.
  • Шкафы управления вентиляторами ШУВ – включение электроприводов вентиляторов дымоудаления и подпора воздуха.

Схема организации управления противодымной вентиляцией на базе приемно-контрольного прибора Рубеж-4А приведена на рисунке.


На адресные линии приемно-контрольного прибора подключаются адресные модули и устройства, которые по командам от ППКП управляют исполнительными устройствами системы – вентиляторами и клапанами. В зависимости от функционального назначения клапаны делятся на несколько типов:

  • Клапан дымоудаления – представляет собой заслонку с электроприводом, которая устанавливается в канале дымоудаления. В дежурном режиме (норма) клапан закрыт, в режиме пожар (защита) открывается для прохождения дыма при пожаре.
  • Клапан приточный – представляет собой заслонку с электроприводом, которая устанавливается в канале подпора воздуха. В дежурном режиме (норма) клапан закрыт, в режиме пожар (защита) открывается для подачи свежего воздуха на пути эвакуации при пожаре.
  • Клапан огнезадерживающий – представляет собой заслонку с электроприводом, которая устанавливается в канале общеобменной. В дежурном режиме (норма) клапан открыт для пропускания вентиляции в помещение, в режиме пожар (защита) закрывается для препятствования распространению огня по вентиляции при пожаре.

Существуют несколько основных типов электроприводов клапана:

  • Реверсивный привод – открывает и закрывает клапан при подаче напряжения на соответствующие клеммы привода.
  • Электромеханический с возвратной пружиной – при подаче на привод напряжения клапан переводится в нормальное положение и взводится возвратная пружина, при снятии напряжения клапан под действием возвратной пружины переводится в защитное положение.
  • Электромагнитный – при подаче напряжения на электромагнитную защелку под действием пружины клапан переводится в защитное положение, возврат в положение «норма» осуществляется вручную.

Адресный модуль МДУ-1 может управлять любым из вышеперечисленных электроприводов. Тип подключаемого привода указывается в настройках МДУ-1 при конфигурировании системы. Для управления приводом клапана МДУ-1 имеет в своем составе два реле, которые коммутируют напряжение питания на привод. Электроприводы клапанов выпускаются на напряжение 24 В или 220В, поэтому существуют три исполнения устройства МДУ-1:

  • МДУ-1 исполнение 1 – управляет приводом электромагнитным или электромеханическим с возвратной пружиной, работающим от напряжения 24 В постоянного или переменного тока или 220 В переменного тока. Модуль МДУ-1 коммутирует через реле «сухой контакт» напряжение питания на привод клапана. Питание модуля осуществляется от АЛС приемно-контрольного прибора.
  • МДУ-1 исполнение 2 – управляет приводом реверсивным, электромагнитным или электромеханическим с возвратной пружиной, работающим от напряжения 24 В постоянного или переменного тока. Модуль МДУ-1 для работы требует подключение питания 24 В постоянного или переменного тока и выдает это напряжение на реле управления приводом. Данное исполнение имеет контроль линии до привода и обмоток привода на обрыв.
  • МДУ-1 исполнение 3 – управляет приводом реверсивным, электромагнитным или электромеханическим с возвратной пружиной, работающим от напряжения 220 В переменного тока. Модуль МДУ-1 для работы требует подключение питания 220 В переменного тока и выдает это напряжение на реле управления приводом. Данное исполнение имеет контроль линии до привода и обмоток привода на обрыв.

Удаление продуктов горения реализуется через каналы (шахты) дымоудаления. На входном отверстии канала устанавливается клапан дымоудаления. Входных отверстий в одном канале может быть несколько, например, расположенных в разных частях коридора, в разных коридорах, если они расположены друг над другом по этажам здания. На каждом входе в канал устанавливается свой клапан дымоудаления. Каждый клапан подключен к своему МДУ-1. На выходе из канала устанавливается вентилятор, с помощью которого и происходит удаление дыма из здания. Электродвигатель вентилятора подключен к адресному шкафу управления вентилятором ШУВ и управляется от него. В нормальном (дежурном) режиме все клапана дымоудаления закрыты, вентилятор отключен. При возникновении в здании пожароопасной ситуации и задымления срабатывает система пожарной сигнализации и на приемно-контрольном приборе возникает событие «пожар». Прибор определяет, в какой зоне произошло задымление и дает команду тем модулям МДУ-1, которые открывают клапана в зоне задымления. Кроме этого, прибор дает команду шкафу ШУВ на пуск вентилятора, установленного в том канале (каналах) дымоудаления, где открылись клапана. При наличии в одном канале дымоудаления нескольких клапанов открывать при пожаре целесообразно только те, в зонах которых возник дым. Иначе, при открытии сразу всех клапанов, может не хватить мощности вытяжного вентилятора для полноценного удаления дыма из помещений. Система позволяет гибко настраивать в каких зонах и при каких событиях будут открываться клапана дымоудаления и включаться вытяжные вентиляторы. Следует помнить, что для открытия заслонки клапана необходимо какое-то время, поэтому запуск вытяжного вентилятора рекомендуется производить не одновременно с началом открытия заслонки, а через некоторое время задержки (зависит от скорости открытия клапана). Если включить вентилятор при всех закрытых клапанах канала, то создаваемой тягой вентилятор может повредить клапана либо открыть заслонки тех клапанов, которые должны быть закрыты в данный момент. Для реализации этого ШУВ имеет возможность установки времени задержки на включение.

Вместе с системой вытяжной противодымной вентиляции (дымоудаления) в здании предусматривается система приточной противодымной вентиляции (подпор воздуха), которая при пожаре подает свежий воздух на пути эвакуации – шахты лифтов, тамбур-шлюзы, лестничные клетки. Она имеет свои каналы, по которым нагнетается наружный воздух внутрь здания. На каждом выходном отверстии канала устанавливается клапан, который в нормальном режиме закрыт и открывается при пожаре. Каждым клапаном управляет модуль МДУ-1. Подачу воздуха в канал осуществляет приточный вентилятор, управляемый шкафом ШУВ. Согласно своду правил СП 7.13130.2009, система приточной противодымной вентиляции должна запускаться через 20-30 секунд после запуска вытяжной противодымной вентиляции. Чтобы обеспечить данную логику во всех МДУ-1 и ШУВ, управляющих подпором воздуха, устанавливается при настройке системы время задержки на включение. После получения от приемно-контрольного прибора соответствующими устройствами МДУ-1 и ШУВ команды на запуск, они отсчитывают время задержки и только после этого запускают приводы клапанов и приточные вентиляторы. Следует помнить, что применение систем приточной противодымной вентиляции без соответствующих систем вытяжной противодымной вентиляции не допускается.

Кроме системы дымоудаления и подпора воздуха в здании присутствует система общеобменной вентиляции и кондиционирования. Она имеет свои воздуховоды и коллекторы, через которые в здании осуществляется вентиляция в нормальном режиме. В этих воздуховодах устанавливаются огнезадерживающие клапана, препятствующие распространению по вентиляции огня и дыма при пожаре. В нормальном режиме эти клапана находятся в открытом состоянии. На управление каждым таким клапаном устанавливается модуль МДУ-1. Вентиляция осуществляется с помощью общеобменных вентиляторов (приточных и вытяжных), которые управляются от оборудования, не относящегося к противопожарному. При возникновении пожара (в соответствие со сводом правил СП 7.13130.2009) системы общеобменной вентиляции и кондиционирования должны быть отключены. Поэтому, получив сигнал «Пожар», приемно-контрольный прибор дает команду релейному модулю РМ-1 или РМ-2. Выход реле этого модуля подключен к оборудованию управления общеобменными вентиляторами. Получив сигнал от РМ-1 или РМ-2, оборудование отключает общеобменные вентиляторы. Как правило, этому оборудованию достаточно сигнала «сухой контакт» от пожарной системы, поэтому применяются РМ-1 или РМ-2. После отключения общеобменных вентиляторов, приемно-контрольный прибор дает команду всем МДУ-1, управляющим огнезадерживающими клапанами, на закрытие заслонки клапана. МДУ-1 запускает привод клапана и он перекрывает воздуховоды общеобменной вентиляции.

Модуль МДУ-1 является адресным устройством, подключается в адресную линию связи ППКП и занимает в системе 1 адрес. Модуль МДУ-1 контролирует положение заслонки клапана (открыта, закрыта, неисправность) в дежурном режиме и в режиме пожара и передает эти данные на ППКП. Контроль положения реализуется считыванием состояния концевых выключателей, расположенных на приводе заслонки или корпусе клапана. Цепь подключения электропривода клапана к МДУ-1, а также целостность обмотки самого привода контролируется модулем МДУ-1 (кроме исполнения 1) с передачей информации в ППКП. Также, все МДУ-1 имеют функции местного (ручного) перевода клапана в защитное и нормальное положение. Для этого непосредственно к модулю подключаются нормально разомкнутые кнопки «пуск» и «стоп» типа «сухой контакт». Для тестовой проверки клапана при настройке и пусконаладке системы на плате МДУ-1 имеются кнопки перевода заслонки в защитное положение и обратно, а такде светодиодная индикация, показывающая состояние заслонки в текущий момент времени – открыта, закрыта, открывается, закрывается.

Шкаф управления является адресным устройством и управляет включением и отключением электропривода вентилятора. В системе ШУ занимает 1 адрес и подключается к АЛС приемно-контрольного прибора. Существует два исполнения ШУ, предназначенные для трехфазных электродвигателей 380 В, мощностью до 110 кВт и однофазных электродвигателей 230 В, мощностью до 5,5 кВт. ШУ контролирует состояние вентилятора (запуск и остановку) и передает эту информацию на ППКП. Также, все ШУ имеют функции контроля входного напряжения, контроля цепи датчиков состояния вентилятора, контроля цепи электродвигателя. Управляется ШУ автоматически по сигналам с ППКП, также есть возможность управления вручную с кнопок на панели шкафа.

В некоторых случаях у вентиляторов дымоудаления и подпора воздуха предусматривают установку клапанов, которые защищают вентиляторы и воздушные каналы от воздействия факторов внешней среды (дождя, снега, низких температур). Тогда, перед запуском системы дымоудаления и подпора, необходимо сначала открывать эти клапана, а уже потом производить запуск. Для управления каждым таким клапаном можно поставить модуль МДУ-1.

В зданиях, оборудованных системой пожарной сигнализации, при возникновении пожара лифты должны быть возвращены на основную посадочную площадку, открыть двери и удерживать их в открытом положении (в соответствие с ФЗ №123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»). Это реализуется оборудованием, управляющим лифтами. Но ему необходимо подать сигнал о пожаре из системы ОПС. Для этого используем реле «сухой контакт» модуля РМ-1 или РМ-2. При пожаре ППКП дает команду на включение релейному модулю, он замыкает контакты своего реле, которое подключено к оборудованию управления лифтами. Оно, получив данный сигнал, отрабатывает логику перемещения лифта на основной посадочный этаж.

К приемно-контрольному прибору по интерфейсу RS-485, при необходимости, можно подключить блок индикации Рубеж-БИ и пульт дистанционного управления Рубеж-ПДУ. При настройке системы каждый модуль МДУ-1 может быть приписан к отдельному светодиодному индикатору на Рубеж-БИ. Таким образом, дежурный оператор будет видеть состояние любого клапана в системе на светодиодах блока индикации. Они отображают следующие состояния клапана: закрыт, открыт, неисправен (заклинил, обрыв линии привода, обрыв линии концевиков и т.д.), потеря связи. Аналогично можно настроить отображение состояний вентиляторов системы, управляемых ШУ. Применение пульта Рубеж-ПДУ позволяет организовать дистанционное ручное управление из помещения поста охраны клапанами и вентиляторами. Пульт имеет 10 направлений управления. К каждому направлению можно приписать до 100 адресных исполнительных устройств, использующихся в вышеприведенной схеме – МДУ-1, РМ-1, РМ-2 (также поддерживается управление устройствами РМ-К и МРО-2М, не входящих в данную схему). Система позволяет гибко настраивать управление по направлениям: одно и то же устройство может входить в несколько направлений, в одно направление могут быть приписаны устройства разных типов, для каждого устройства можно задать свою задержку на включение. Например, включение устройств системы дымоудаления на каждом этаже здания можно настроить на свое отдельное направление, включение подпора воздуха настраивается на свое направление, управление огнезадерживающими клапанами и отключение общеобменной вентиляции – на отдельное направление. В системе пультов Рубеж-ПДУ может быть до 10 штук. Одни и те же адресные устройства могут управляться с любого ПДУ, находящегося в системе.