Вентиляторы вытяжные дымоудаления

Вентиляторы вытяжные дымоудаления: конструкция, классификация, нормы и применение

Вентиляторы вытяжные дымоудаления (ВД) – это специализированное инженерное оборудование, предназначенное для удаления дыма, горячих газов и продуктов горения из помещений, зданий и сооружений в случае возникновения пожара. Их основная функция – обеспечение эвакуационных путей и зон безопасности от задымления, облегчение работы пожарных подразделений и снижение температурного воздействия на строительные конструкции. В отличие от общеобменных вентиляторов, ВД проектируются и испытываются для работы в экстремальных условиях высоких температур газовоздушной среды.

Назначение и основные функции

Системы дымоудаления (СДУ), ключевым элементом которых являются вентиляторы, решают комплекс задач:

• Защита жизни и здоровья людей: Поддержание незадымляемости путей эвакуации (коридоров, лестничных клеток, холлов, фойе) в течение нормативного времени.
• Снижение концентрации токсичных продуктов горения: Удаление угарного газа (CO), цианидов, хлористого водорода и других опасных веществ.
• Снижение температуры и теплового потока: Отвод разогретых газов из очага пожара и припотолочного пространства, что предотвращает распространение огня и защищает несущие конструкции от потери прочности.
• Обеспечение видимости: Улучшение условий для самостоятельной эвакуации и проведения аварийно-спасательных работ.

Классификация и типы вентиляторов дымоудаления

Классификация ВД осуществляется по нескольким ключевым признакам.

1. По конструктивному исполнению и месту установки:

• Крышные радиальные (центробежные) вентиляторы дымоудаления (ВКРД): Наиболее распространенный тип. Устанавливаются на кровле, забор дыма осуществляется через воздуховоды. Имеют корпус, рабочее колесо радиального типа, электродвигатель с выносными подшипниками (для изоляции от горячего газа) и специальную конструкцию, предотвращающую попадание атмосферных осадков. Отличаются высоким давлением, способны преодолевать аэродинамическое сопротивление протяженных воздуховодов.
• Крышные осевые вентиляторы дымоудаления: Устанавливаются в отверстиях кровли (проходных элементах). Поток газа движется вдоль оси вращения рабочего колеса. Обладают высокой производительность при относительно низких давлениях. Чаще применяются для безвоздуховодного удаления дыма из атриумов, производственных цехов, паркингов.
• Канальные радиальные и осевые вентиляторы: Устанавливаются внутри вентиляционной шахты или на горизонтальном участке воздуховода. Требуют обеспечения температурной стойкости как самого вентилятора, так и прилегающих конструкций. Двигатель часто располагается вне воздушного потока (с выносной осью или с ременным приводом).
• Струйные вентиляторы (джет-фены): Применяются в тоннелях и подземных паркингах для организации направленного потока дыма и создания незадымляемых зон.

2. По стойкости к температуре транспортируемой среды:

• Стандартного исполнения (до 400°C): Рассчитаны на работу с газами температурой до 400°C в течение 120 минут (стандартный режим по европейским нормам). Изготавливаются из углеродистой стали с термостойким лакокрасочным покрытием.
• Повышенной термостойкости (до 600°C): Рассчитаны на работу с газами температурой до 600°C в течение 120 минут. Применяются легированные стали (например, AISI 321), жаростойкие подшипниковые узлы, специальные уплотнения.

3. По типу привода:

• С непосредственным приводом от электродвигателя: Двигатель расположен вне воздушного потока, соединение с рабочим колесом через удлиненную ось и терморазделяющую втулку.
• С ременным приводом: Позволяет точно регулировать производительность путем изменения передаточного отношения шкивов. Двигатель полностью изолирован от горячей зоны. Требует обслуживания (замена, подтяжка ремней).

Ключевые технические требования и нормативная база

Проектирование, производство и монтаж ВД регламентируется строгими национальными и международными стандартами. В Российской Федерации основными документами являются:

• Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
• СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности».
• СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
• ГОСТ Р 53302-2009 «Оборудование противодымной защиты зданий и сооружений. Вентиляторы. Метод испытаний на огнестойкость».
• Стандарты серии ГОСТ Р ИСО 21927 (испытания вентиляторов дымоудаления).

Основные технические требования к ВД:

• Огнестойкость: Способность выполнять заданную функцию при воздействии высокой температуры дымовых газов в течение нормируемого времени (как правило, 1 или 2 часа).
• Термостойкость: Механическая и электрическая работоспособность при заданной температуре транспортируемой среды.
• Взрывобезопасность: Для помещений с возможным образованием взрывоопасных смесей (паркинги, окрасочные цеха) вентиляторы должны иметь соответствующее исполнение (искробезопасность, маркировка Ex).
• Коррозионная стойкость: Для агрессивных сред или установки на объектах с высокой влажностью применяется нержавеющая сталь или специальные покрытия.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция ВД оптимизирована для работы в экстремальных условиях.

• Корпус (улитка): Изготавливается из листовой стали толщиной от 1,5 мм и более. Для стандартных условий – углеродистая сталь с порошковым термостойким покрытием. Для средних и высоких температур – нержавеющая сталь (AISI 304, 321). Стыки выполняются сварными, реже – фланцевыми на термостойких уплотнениях.
• Рабочее колесо: Радиальное, с загнутыми вперед или назад лопатками. Лопатки, загнутые назад, обеспечивают более устойчивую работу на сети и повышенный КПД. Материал – углеродистая или нержавеющая сталь. Требуется точная динамическая балансировка.
• Электродвигатель: Асинхронный, с повышенным классом изоляции (не ниже F). Устанавливается вне потока горячих газов на отдельной платформе или кронштейнах. Обязательно наличие терморазделяющей втулки на валу для предотвращения передачи тепла от рабочего колеса к двигателю.
• Подшипниковые узлы: Используются термостойкие подшипники качения (с высокотемпературной смазкой) или, реже, подшипники скольжения. Для крышных исполнений обязательна защита от атмосферных воздействий.
• Присоединительные фланцы: Выполняются по ГОСТ или евростандарту, должны обеспечивать герметичное соединение с воздуховодами.

Расчет и подбор вентилятора дымоудаления

Подбор ВД – критически важная инженерная задача, выполняемая на стадии проектирования СДУ. Основные этапы:

1. Определение требуемой производительности (расхода воздуха, L, м³/ч): Производится согласно СП 7.13130.2013, исходя из типа помещения, площади пожарного отсека, высоты и способа удаления дыма (через шахты, фонари, вытяжные окна).
2. Определение требуемого давления (P, Па): Рассчитывается как сумма потерь давления в самом нагруженном участке сети дымоудаления (воздуховоды, огнезадерживающие клапаны, дефлекторы, зонты) с учетом естественного противодавления (разности плотностей горячих и холодных газов).
3. Выбор типа и исполнения вентилятора: По полученным значениям L и P по аэродинамическим характеристикам (графикам) выбирается модель вентилятора, рабочая точка которого находится в зоне максимального КПД.
4. Проверка на термостойкость: Убедиться, что выбранная модель сертифицирована для работы с температурой дымовых газов, определенной расчетом (обычно не менее 400°C).
5. Учет дополнительных факторов: Уровень шума, габариты, масса, тип и мощность двигателя, способ управления (прямой пуск, частотный преобразователь).

Примерные диапазоны параметров для подбора крышных радиальных вентиляторов дымоудаления

Тип здания/помещения	Требуемая производительность, м³/ч	Требуемое полное давление, Па	Рекомендуемая температура стойкости, °C
Подземная автостоянка (секция до 3000 м²)	20 000 – 40 000	600 – 1000	400
Торговый центр (атриум)	30 000 – 100 000+	400 – 800	400
Многоэтажное офисное здание (шахта дымоудаления)	10 000 – 25 000	1000 – 1500+	400
Промышленный цех	50 000 – 200 000+	300 – 700	600 (для цехов с горючими материалами)

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж ВД должны выполнять специализированные организации. Ключевые требования:

• Установка на прочное, ровное основание (железобетонная плита, металлоконструкция), рассчитанное на динамические и статические нагрузки.
• Герметичное присоединение к системе воздуховодов с использованием термостойких уплотнителей.
• Обеспечение электропитания по категории надежности I (независимые источники, АВР). Управление – от системы противопожарной автоматики (АПС и СДУ).
• Организация заземления и молниезащиты для крышных исполнений.

Эксплуатация и ТО регламентируются паспортом изделия и включают:

• Ежемесячную проверку состояния, визуальный осмотр, контроль отсутствия посторонних предметов в корпусе.
• Периодический запуск в ручном и автоматическом режимах (по графику, согласованному с органами ГПН).
• Контроль вибрации и шума.
• Обслуживание подшипниковых узлов (замена смазки по регламенту).
• Для ременных приводов – контроль натяжения и износа ремней.
• После каждого реального срабатывания при пожаре – обязательная экспертиза и, при необходимости, ремонт или замена.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем вентилятор дымоудаления принципиально отличается от обычного вытяжного вентилятора?

ВД рассчитан на кратковременную работу с высокотемпературными (до 400-600°C) задымленными газами, имеет сертификат пожарной безопасности по ГОСТ Р 53302, специальную конструкцию с терморазделением двигателя и усиленные материалы. Обычный вентилятор предназначен для постоянной работы при температуре до +40…+80°C и не прошел огневые испытания.

Можно ли использовать один вентилятор и для общеобменной вентиляции, и для дымоудаления?

Да, такие решения существуют и называются вентиляторами двойного назначения. Однако они должны соответствовать нормам как для систем общеобменной вентиляции (по шуму, КПД), так и для систем дымоудаления (по термостойкости). Управление ими сложнее: требуется переключение режимов работы, изменение скорости. Часто экономически и технически целесообразнее разделить эти системы.

Как часто и кем должны проверяться вентиляторы дымоудаления?

Проверка работоспособности (пуском) должна проводиться не реже 1 раза в месяц. Комплексное обследование с измерением основных параметров (расход, давление) – не реже 1 раза в год. Работы выполняются специализированной организацией, имеющей лицензию МЧС, по договору технического обслуживания. Результаты оформляются актом.

Что важнее при подборе: производительность или давление?

Оба параметра критически важны и взаимосвязаны. Недостаточная производительность не обеспечит удаление необходимого объема дыма. Недостаточное давление не позволит вентилятору «продавить» сеть воздуховодов, и реальный расход будет ниже расчетного. Подбор всегда ведется по паре значений «L-P».

Каков средний срок службы вентилятора дымоудаления?

Срок службы при условии квалифицированного монтажа, отсутствия реальных пожаров и регулярного ТО составляет 10-15 лет. Наиболее уязвимые узлы – подшипники и приводные ремни, которые требуют замены по мере износа. После реального пожара ресурс считается исчерпанным, оборудование подлежит экспертизе и, как правило, замене.

Какие ошибки чаще всего допускают при монтаже ВД?

• Установка на неровное или непрочное основание, ведущее к повышенной вибрации и разрушению креплений.
• Негерметичное соединение с воздуховодами, приводящее к потере производительности.
• Отсутствие терморазделяющей втулки или ее некачественный монтаж, вызывающий перегрев двигателя.
• Неправильная организация подвода электропитания (не от щита АВР, отсутствие автономного источника).
• Игнорирование требований по молниезащите и заземлению для крышных установок.

Заключение

Вентиляторы вытяжные дымоудаления представляют собой высокоспециализированное и регламентированное оборудование, от корректного выбора, монтажа и обслуживания которого напрямую зависит эффективность системы противодымной защиты в целом. Их проектирование требует строгого соблюдения актуализированных норм, а эксплуатация – системного подхода и регулярного контроля. Применение качественных, сертифицированных ВД, интегрированных в автоматизированную систему управления, является неотъемлемой частью современной концепции пожарной безопасности любого значимого объекта гражданского, промышленного или специального назначения.