4.2.1 При площади очага пожара, незначительно превышающей 10-15 м, система дымоудаления с естественным побуждением тяги позволяет обеспечить незадымленную зону в нижней части помещения.
4.2.2 Схема работы системы дымоудаления с естественным побуждением тяги изображена на рисунке 1. За счет разности плотностей нагретых продуктов горения и холодного воздуха в помещении над очагом пожара возникает восходящий поток, называемый конвективной струей или конвективной колонкой. Поднимающиеся в конвективной колонке газы достигают потолка, растекаются по нему и образуют подпотолочный слой продуктов горения. Если площадь очага пожара ограничена, через определенный промежуток времени величина расхода продуктов горения, поступающих в подпотолочный слой с конвективной колонкой
, стабилизируется во времени. Для того чтобы высота незадымленной зоны
оставалась постоянной, необходимо соблюдение равенства массовых расходов продуктов горения, удаляемых из помещения
и поступающих в подпотолочный слой из конвективной колонки
. Необходимо определить такую площадь проема дымоудаления
, при которой соблюдается условие
при заданной высоте незадымленной зоны
.
Рисунок 1 - Схема расчета параметров системы дымоудаления, обеспечивающей незадымленную зону в нижней части помещения: - площадь очага пожара, м
;
- высота незадымленной зоны, м;
- высота помещения от пола до места выброса продуктов горения, м;
- толщина слоя продуктов горения, м;
- площадь проема дымоудаления, м
;
- массовый расход продуктов горения, поступающих с конвективной колонкой в подпотолочный слой, кг/с;
- массовый расход удаляемых продуктов горения, кг/с;
- полное давление снаружи помещения, Па;
- давление внутри помещения от уровня пола до нижней границы слоя продуктов горения, Па;
- располагаемый перепад давления (разность давлений внутри помещения и вне его на уровне проема дымоудаления), Па
4.2.3 Методика расчета системы дымоудаления с естественным побуждением тяги, обеспечивающей незадымленную зону в нижней части помещения
4.2.3.1 Полное давление снаружи помещения , Па, определяют по формуле
, (1)
где - давление снаружи здания на нулевом уровне (на уровне пола помещения), Па;
- ускорение свободного падения, м/с
;
- плотность наружного воздуха, кг/м
;
- вертикальная координата рассматриваемой точки (расстояние от уровня пола до рассматриваемого уровня), м.
4.2.3.2 Давление внутри здания от уровня пола до нижней границы слоя продуктов горения , Па, определяют по формуле
, (2)
где - давление внутри помещения на нулевом уровне (на уровне пола помещения), Па;
,
,
- то же, что в формуле (1).
4.2.3.3 Давление внутри здания выше уровня нижней границы слоя продуктов горения , Па, определяют по формуле
, (3)
где - то же, что в формуле (2);
,
,
- тоже, что в формуле (1);
- высота незадымленной зоны, м;
- плотность продуктов горения, кг/м
.
4.2.3.4 Располагаемый перепад давления (разность давлений внутри помещения и вне его на уровне проема дымоудаления) , Па, определяют по формуле
, (4)