Вентиляторы крышные дымоудаления

Вентиляторы крышные дымоудаления: конструкция, классификация, применение и монтаж

Крышные вентиляторы дымоудаления (КВД) представляют собой специализированное инженерное оборудование, являющееся ключевым элементом систем противодымной защиты зданий и сооружений. Их основная функция – оперативное удаление дыма, горячих газов и продуктов горения из помещений, коридоров, атриумов и шахт лифтов при возникновении пожара. Это обеспечивает эвакуационные пути и зоны безопасности относительно свободными от дыма, облегчает работу пожарных подразделений и снижает температурную нагрузку на строительные конструкции, минимизируя материальный ущерб.

Принцип действия и ключевые отличия от общеобменной вентиляции

В отличие от вентиляторов общеобменных систем, работающих в штатном режиме, КВД активируются только сигналом от системы пожарной автоматики (автоматической пожарной сигнализации или системы управления противодымной защитой). Они рассчитаны на кратковременную, но экстремальную работу в условиях высоких температур транспортируемой среды. После срабатывания и удаления дыма часть вентиляторов (чаще всего в режиме реверса) может использоваться для подачи чистого воздуха и проветривания помещений на этапе ликвидации последствий пожара, если это предусмотрено проектом и конструкцией агрегата.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция КВД должна обеспечивать надежность и работоспособность в экстремальных условиях. Основные компоненты включают:

• Корпус (стакан): Изготавливается из листовой углеродистой стали с термостойким антикоррозионным покрытием или, для агрессивных сред и повышенных требований к долговечности, из нержавеющей стали (чаще AISI 304). Конструкция должна предотвращать попадание атмосферных осадков внутрь здания.
• Электродвигатель: Устанавливается на отдельной раме вне воздушного потока (выносное исполнение) для защиты от перегрева. Двигатели должны иметь изоляцию класса не ниже F, степень защиты IP54, а часто и встроенную термозащиту. Привод, как правило, осуществляется через механическую передачу (клиноременная, прямая муфта).
• Колесо (крыльчатка): Радиального (центробежного) или осевого типа. Изготавливается из горячеоцинкованной или нержавеющей стали. Лопатки колеса радиального вентилятора часто имеют загнутые вперед или назад конфигурации, что влияет на характеристики давления и КПД.
• Огнезадерживающий клапан (встроенный или внешний): Критически важный элемент, предотвращающий распространение огня и дыма по вентиляционным каналам в другие части здания и между этажами. Клапан должен иметь предел огнестойкости (EI), как правило, не менее EI 60/90/120, согласованный с огнестойкостью перекрытия.
• Диффузор и дефлектор (колпак): Обеспечивают эффективный выброс газов в атмосферу, защищают внутреннюю часть вентилятора от осадков и ветрового подпора.
• Теплоизоляция: Часто применяется на корпусе для снижения теплопередачи на строительные конструкции и предотвращения образования конденсата.

Классификация и типы крышных вентиляторов дымоудаления

КВД классифицируются по нескольким ключевым параметрам:

1. По принципу действия и конструкции рабочего колеса:

• Радиальные (центробежные) КВД: Создают высокое статическое давление, что делает их пригодными для систем с разветвленной сетью воздуховодов, значительным аэродинамическим сопротивлением и необходимостью преодоления сопротивления огнезадерживающих клапанов. Воздушный поток меняет направление на 90°.
• Осевые КВД: Обеспечивают больший расход воздуха при сравнительно низком давлении. Эффективны для удаления дыма из больших объемов (атриумы, торговые залы) при минимальном сопротивлении воздушного тракта. Поток движется вдоль оси вращения колеса.
• Диагональные и крышные радиально-осевые КВД: Промежуточный вариант, сочетающий компактность осевых и способность создавать более высокое давление, чем осевые аналоги.

2. По функциональному назначению:

• Вытяжные противодымные: Для удаления дыма непосредственно из защищаемых помещений или из дымовых шахт.
• Приточные противодымные (подпора воздуха): Для подачи наружного воздуха в лифтовые шахты, тамбур-шлюзы, эвакуационные лестничные клетки, создавая избыточное давление и предотвращая их задымление.
• Универсальные (реверсивные) дымоудаления/проветривания: Способны работать в двух режимах: удаление дыма при пожаре и общеобменная вентиляция/проветривание в нормальном режиме. Требуют сложной системы автоматики и управления.

Основные технические характеристики и требования нормативов

Выбор и проектирование КВД регламентируется строгими нормами: СП 7.13130.2013 (Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности), Федеральными законами № 123-ФЗ (Технический регламент о требованиях пожарной безопасности) и № 384-ФЗ (Технический регламент о безопасности зданий и сооружений).

Ключевые параметры для подбора:

• Производительность (расход воздуха), L (м³/ч): Определяется расчетом, исходя из площади помещения, высоты дымового слоя, типа помещения (склад, офис, торговый зал).
• Полное давление, P (Па): Должно компенсировать потери давления в воздуховодах, местных сопротивлениях (клапаны, решетки) и обеспечивать выброс в атмосферу.
• Температура транспортируемой среды: Стандартные требования – обеспечение работоспособности в течение времени эвакуации (не менее 1-2 часов) при температуре газов 300°С (для тоннелей и специфичных помещений – до 400-600°С).
• Огнестойкость (предел огнестойкости): Обозначается буквами E (потеря целостности) и I (потеря теплоизолирующей способности). Для КВД, устанавливаемых на перекрытии, критичен параметр EI, который должен соответствовать огнестойкости самого перекрытия (обычно EI 60, 90, 120, 150).
• Уровень звуковой мощности, Lwa (дБА): Важен для соблюдения санитарных норм, особенно в жилой застройке.
• Климатическое исполнение: Для наружной установки (категория У1, УХЛ1 для умеренного климата).

Таблица 1: Сравнительные характеристики типов КВД

Параметр	Радиальный (центробежный) КВД	Осевой КВД
Типичный диапазон давлений	Среднее и высокое (500 — 1500 Па и более)	Низкое и среднее (100 — 500 Па)
Типичный диапазон расходов	Средний и высокий	Очень высокий
Пригодность для сетей с высоким сопротивлением	Отличная	Ограниченная
Габариты и масса	Больше, тяжелее	Компактнее, легче
Энергоэффективность в зоне рабочих параметров	Высокая	Высокая
Типовые области применения в дымоудалении	Шахты дымоудаления, коридоры, подземные паркинги, помещения с разветвленной сетью воздуховодов.	Большие открытые пространства: атриумы, торговые центры, производственные цеха, стадионы.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж КВД – ответственная задача, влияющая на работоспособность всей системы.

• Установка на кровлю: Осуществляется на специальные стаканы (проходные элементы) или непосредственно на подготовленные металлические рамы. Крепление должно быть надежным, противостоять ветровым нагрузкам. Обязательна герметизация узла прохода через кровлю для исключения протечек.
• Подключение к воздуховодам: Соединение с системой дымоудаления выполняется через гибкую вставку из негорючего материала для виброразвязки. Все стыки должны быть герметичными.
• Электроподключение и автоматика: Выполняется в соответствии с ПУЭ. Цепь управления подключается к щиту управления противодымной вентиляцией (ЩУПВ). Обязательно наличие обходных цепей (байпасов) для систем, где вентилятор используется и для общеобмена.
• Испытания и ТО: После монтажа проводятся комплексные испытания: проверка работоспособности от системы АПС, измерение фактических расходов воздуха (аэродинамические испытания), проверка срабатывания огнезадерживающих клапанов. Регламентное техническое обслуживание (очистка, проверка натяжения ремней, смазка подшипников, проверка автоматики) должно проводиться не реже 1 раза в квартал.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Можно ли использовать обычный крышный вентилятор в системе дымоудаления?

Нет, категорически запрещено. Обычные вентиляторы не рассчитаны на высокие температуры (их двигатели расположены в потоке, используются стандартные подшипники и смазка), не имеют требуемых сертификатов пожарной безопасности и предела огнестойкости. Их применение приведет к отказу системы в самый критический момент и является нарушением законодательства.

2. Как определяется требуемая производительность вентилятора дымоудаления?

Производительность определяется теплотехническим расчетом по методикам, изложенным в СП 7.13130.2013 и своде правил СП 5.13130. В общем случае для помещений до 1600 м² используется расчет по критической скорости истечения дыма, для больших помещений и атриумов – по тепловому балансу и формированию дымового слоя. Расчет должен выполнять лицензированный проектировщик.

3. Что важнее при выборе: расход или давление?

Оба параметра критически важны и взаимосвязаны. Вентилятор должен обеспечивать расчетный расход воздуха (м³/ч) именно при том давлении (Па), которое требуется для преодоления сопротивления конкретной системы. Рабочая точка (пересечение характеристики сети и характеристики вентилятора) должна находиться в зоне максимального КПД агрегата.

4. Обязательно ли наличие встроенного огнезадерживающего клапана в КВД?

Не всегда, но это является наиболее надежным и компактным решением. Клапан может быть установлен отдельно на ответвлении к вентилятору. Однако вентиляторы со встроенным клапаном (дымовой огнезадерживающий клапан канального типа) упрощают монтаж и гарантируют согласованную работу узла. Главное – чтобы предел огнестойкости клапана был не ниже требуемого.

5. Как часто и какие проверки должны проводиться для систем с КВД?

Согласно Правилам противопожарного режима в РФ, проверка работоспособности автоматического включения систем противодымной защиты должна проводиться ежеквартально. Комплексные испытания с замерами расходов воздуха – не реже одного раза в год. Все результаты оформляются актами.

6. Каков средний срок службы крышного вентилятора дымоудаления?

При условии качественного монтажа, регулярного ТО и работы только в штатных режимах (проверки, пожар) срок службы может составлять 10-15 лет и более. Наиболее подвержены износу подшипниковые узлы, ременные передачи и элементы автоматики. Коррозия корпуса – второй ключевой фактор, зависящий от качества покрытия и агрессивности среды.

Заключение

Крышные вентиляторы дымоудаления – высокоспециализированное оборудование, от корректного выбора, проектирования и монтажа которого зависят жизни людей и сохранность имущества. Их применение строго регламентировано. При подборе необходимо учитывать не только аэродинамические параметры, но и температурный режим, огнестойкость, климатические факторы и надежность сопутствующей арматуры. Соблюдение нормативных требований на всех этапах – от проектирования до регулярного технического обслуживания – является обязательным условием эффективного функционирования системы противодымной защиты в целом.