Компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов систем вытяжной противодымной вентиляции 

Рекомендуем для слушателей курса «Проектирование противодымной вентиляции». Открыт набор группы

Системы вытяжной противодымной вентиляции (ДВ) предназначены для удаления дыма при пожаре из помещения (коридора) наружу. Температура дыма может достигать значительных величин. Под воздействием температуры металл воздуховодов расширяется. Неконтролируемое удлинение воздуховодов может привести к нарушению целостности сети. Поэтому при перемещении дыма с температурой более 100 ̊С необходимо предусмотреть мероприятия по компенсации линейных расширений (п. 6.13 СП 7.13130.2013 ««Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности»). 

Расчет удлинения 

Расчет удлинения производится по формуле:
∆l=α*l0*∆t

∆l – удлинение воздуховода, м; 
α – коэффициент линейного расширения ̊С-1 (справочные данные);
l0 – начальная длина воздуховода (до пожара), м;  
∆t – разница температур (при пожаре и до пожара), ̊С. 

Пример. Рассчитаем удлинение 1 м воздуховода при различных перепадах температур. Примем α = 14,8*10-6 ̊С-1. Округление до 0,5 мм. 

Разница температур ∆t, ̊С 100200300400500600
Удлинение воздуховода ∆l, мм 1,534,567,59

Основные способы компенсации линейных расширений 

1) Применение компенсаторов линейных тепловых расширений; 
2) Сжатие материалов межфланцевых уплотнений; 
3) Естественная компенсация. 

Разберем подробнее каждый вариант. 

1) Компенсаторы линейных расширений 

Компенсатор линейных расширений – устройство, посредством которого осуществляется перемещение воздуховода, компенсирующее продольные напряжения, возникающие в воздуховодах под действием изменения температуры. 

Наибольшую популярность получили компенсаторы «КЛТР» компании «Теплоогнезащита» и «СОМ 560» компании «ВЕЗА»

КЛТР (см. рис. 1) представляет собой линзовый компенсатор. Перемещения воздуховодов происходят за счет сжатия или растяжения волнообразного участка воздуховода. Информацию по данному изделию можно скачать здесь

Компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов систем вытяжной противодымной вентиляции 
Рисунок 1. Компенсатор ЛТР 

СОМ 560 (см. рис. 2) представляет собой сальниковый компенсатор – воздуховод, который входит в воздуховод большего размера. Зазор между ними заполняется терморасширяющимся материалом. Информацию по данному изделию можно скачать здесь.  

Компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов систем вытяжной противодымной вентиляции 
Рисунок 2. Компенсатор СОМ 560 
2) Межфланцевые уплотнения 

Для уплотнения разъемных соединений воздуховодов с нормируемым пределом огнестойкости используются негорючие материалы (п. 6.13 СП 7.13130.2013). Ниже представлен один из вариантов соединения секций воздуховодов с нормируемым пределом огнестойкости (см. рис. 3). С остальными вариантами соединений можно ознакомиться в ГОСТ Р 70094-2022 «Инженерные сети зданий и сооружений внутренние. Устройство огнестойких воздуховодов. Правила и контроль выполнения работ»

Компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов систем вытяжной противодымной вентиляции 
Рисунок 3. Вариант фланцевого соединения секций огнестойких воздуховодов (ОВ) с использованием шин монтажных и креплением скобами (струбцинами) 

В данном случае компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов будет осуществлена за счет сжатия эластичных негорючих материалов в разъемных соединениях конструкций воздуховодов. Возможность данного решения подтверждена специалистами ФГБУ ВНИИПО МЧС России (см. рис. 4). 

Компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов систем вытяжной противодымной вентиляции 
Рисунок 4. Фрагмент разъяснения специалистов ФГБУ ВНИИПО МЧС России 

Полный текст разъяснения можно скачать здесь

Важно!

Обращаем Ваше внимание, что во время монтажных работ при затяжке болтов фланцевых соединений будет происходить сжатие межфланцевого уплотнения для создания необходимой герметичности соединения. При этом возможно сжатие шнура ШБТ более чем вполовину относительно исходного размера. Кремнеземные шнуры ШКН будут сжаты незначительно. Данное обстоятельство необходимо учитывать при расчете компенсирующей возможности межфланцевых соединений (см. рис. 4). 

3) Естественная компенсация 

Естественная компенсация осуществляется за счет изменения направления воздуховодов, образующих самокомпенсационные участки Г, П, Z-образной формы. Данное решение возможно применить для горизонтальных сетей сложной формы. Подробно с данным способом можно ознакомиться в любом учебнике по теплоснабжению. Принцип будет тем же. 

На что обратить внимание при выборе способа компенсации линейных расширений воздуховодов

1. Требования технологического регламента на монтаж огнезащитного покрытия.
2. Способ крепления воздуховодов.

1. Требования технологического регламента на монтаж огнезащитного покрытия.

Воздуховоды систем ДВ предусматриваются с нормируемым пределом огнестойкости (п. 6.18 и п. 7.11 СП 7.13130.2013). Зачастую огнестойкость воздуховодов обеспечивается за счет нанесения огнезащитного покрытия. Здесь нужно обратить внимание на требования технологического регламента на монтаж огнезащитного покрытия к узлам пересечения строительных конструкций (в нашем случае – межэтажных перекрытий). Один из вариантов такого узла представлен на рис. 5.  

Компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов систем вытяжной противодымной вентиляции 
Рисунок 5.  Технологический регламент № 07-10-2021. Монтаж огнезащитного покрытия воздуховодов из прошивных минераловатных матов ISOTEC Прошивной мат80 и ISOTEC Прошивной мат100. Принципиальная схема пересечения воздуховодом строительной конструкции. 

В соответствии с принципиальной схемой, в межэтажном перекрытии на воздуховоде предусматривается ребро жесткости. Место сопряжения воздуховода и перекрытия заделывается цементно-песчаным раствором. Фактически этот узел является неподвижной опорой. Получаем неподвижные опоры в каждом межэтажном перекрытии. При данных обстоятельствах применять компенсаторы линейных тепловых расширений нецелесообразно. 

2. Способ крепления воздуховодов.

Сети систем ДВ в своем большинстве представляют собой вертикальные участки воздуховодов.

«Крепления вертикальных металлических воздуховодов следует устанавливать на расстоянии не более 4,5 м друг от друга. 

Крепление вертикальных металлических воздуховодов внутри помещений многоэтажных корпусов с высотой этажа до 4,5 м следует выполнять в междуэтажных перекрытиях. 

Крепление вертикальных металлических воздуховодов внутри помещений с высотой этажа более 4,5 м и на кровле здания следует выполнять согласно требованиям рабочей документации. 
…» 

Крепления воздуховодов могут быть различными. Некоторые из них могут препятствовать свободному удлинению воздуховодов (являются неподвижными опорами). Ниже представлен один из таких типов креплений. 

Компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов систем вытяжной противодымной вентиляции 
Рисунок 6. Серия HILTI. Опорные конструкции и средства крепления воздуховодов к стенам, колоннам и перекрытиям внутри здания. Рабочие чертежи. Опора ОВ-1.11. 

При использовании данного типа опор применение компенсаторов линейных тепловых расширений не даст должного результата. 

Вывод 

В большинстве случаев возможно обойтись без установки компенсаторов линейных тепловых расширений в системах вытяжной противодымной вентиляции (воспользоваться «подвижностью» межфланцевых соединений). При применении компенсаторов линейных тепловых расширений необходимо руководствоваться не только рекомендациями заводов-изготовителей на данные изделия, но и учитывать влияние креплений и узлов прохода воздуховодов на работу компенсаторов. 

P.S.: Касательно сертификации компенсаторов линейных тепловых расширений. На данный момент сложилась следующая ситуация. С 01.01.2022 действует ГОСТ Р 53299-2019 «Воздуховоды. Метод испытаний на огнестойкость». Данный стандарт устанавливает метод испытания на огнестойкость в том числе и конструкций компенсаторов линейных тепловых расширений в составе вентиляционных каналов систем вытяжной противодымной вентиляции. ГОСТ Р 53299-2019 включен в перечень международных и региональных (межгосударственных) стандартов, а в случае их отсутствия – национальных (государственных) стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований технического регламента Евразийского экономического союза “О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения” (ТР ЕАЭС 043/2017). Но компенсаторы линейных тепловых расширений не входят в перечень продукции, в отношении которой подача таможенной декларации сопровождается представлением документа об оценке соответствия (сведений о документе об оценке соответствия) требованиям технического регламента Евразийского экономического союза “О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения” (ТР ЕАЭС 043/2017). Поэтому производители не предоставляют сертификат соответствия ТР ЕАЭС 043/2017 на компенсаторы. 

Теория на примерах, практика на учебном проекте, много обратной связи от преподавателя и удостоверение о повышении квалификации.

Компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов систем вытяжной противодымной вентиляции 
Компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов систем вытяжной противодымной вентиляции 
Компенсация линейных тепловых расширений воздуховодов систем вытяжной противодымной вентиляции 

Добавить комментарий