Вентиляция бомбоубежища: режимы работы, нормы и расчет воздухообмена
Вентиляция бомбоубежища должна подавать необходимое количество подготовленного воздуха, удалять избыток тепла и влаги и поддерживать предусмотренные проектом защитные свойства сооружения. Поэтому ее нельзя выбирать только по площади подвала или максимальной производительности вентилятора. Расчет зависит от типа укрытия, количества людей, наружных условий и режима работы системы.
Для убежищ предусматривают чистую вентиляцию и фильтровентиляцию, а при определенных угрозах — регенерацию внутреннего воздуха. Ниже разобраны требования для объектов в Украине и логика предварительных расчетов. Они помогут понять проект и подготовить вопросы инженеру, но не заменяют проектирование, обследование существующего сооружения и испытания оборудования.
Сначала определяют тип укрытия и его защитные свойства
Словом «бомбоубежище» в быту называют разные помещения: полноценное убежище, противорадиационное укрытие, сооружение двойного назначения или приспособленный подвал. Для проектирования это принципиально разные объекты. Убежище имеет предусмотренный проектом герметичный защитный контур, а простейшее укрытие нельзя автоматически считать защищенным от опасных газов только потому, что в нем установлен вентилятор.
Для знакомства с темой рекомендуем посетить журнал VENCON с полезными статьями и советами по инженерным системам и прочитать там статтью на тему – вентиляция бомбоубежища, чтобы разобраться в основных вариантах воздухообмена перед обсуждением проекта со специалистом.
В техническом задании должны быть определены назначение сооружения, расчетная вместимость, защитные характеристики и необходимые режимы. Для существующего объекта сначала изучают паспорт, проектную документацию и фактическое состояние инженерных систем. Замена вентилятора не решает проблему разрушенных воздуховодов, отсутствующих защитных устройств или негерметичных проходок через стены.
Как работают режимы вентиляции убежища
Режим I: чистая вентиляция
В этом режиме в помещения поступает наружный воздух, очищенный от пыли. Его подача должна обеспечивать необходимый воздухообмен, отвод тепла и влаги. При расчете также учитывают выделение углекислого газа людьми. Воздух необходимо распределять по помещениям, а не просто подавать в одну точку возле входа.
Слово «чистая» обозначает режим работы, а не защиту от любых загрязнений снаружи. Противопылевой фильтр не становится газовым фильтром и не дает оснований продолжать обычный приток при угрозе химического загрязнения или опасного задымления.
Режим II: фильтровентиляция
Наружный воздух поступает через предусмотренное проектом фильтровентиляционное оборудование. Его задача — очистка от соответствующих опасных аэрозолей и газообразных веществ с поддержанием установленного подпора внутри убежища. Состав фильтров, допустимый расход и защитные возможности определяют по нормативным требованиям и технической документации оборудования.
Бытовой очиститель воздуха, фильтр тонкой очистки от частиц или обычная угольная вставка не являются универсальной защитой от химических веществ и угарного газа. Фильтрацию частиц нельзя отождествлять с удалением газов. Для конкретной угрозы нужны подтвержденные характеристики соответствующих средств очистки, а не только надпись «фильтр» на корпусе.
Режим III: регенерация внутреннего воздуха
Этот режим предусматривают не для любого подвала. По ДБН он необходим для убежищ и сооружений двойного назначения с защитными свойствами убежищ в предусмотренных нормами зонах возможного опасного загазования продуктами горения, химического загрязнения или затопления. Необходимость режима закрепляют в задании на проектирование.
Регенерация означает поддержание пригодного состава внутреннего воздуха специальной системой, включая удаление углекислого газа и восполнение кислорода. Одновременно решают вопросы герметичности, подпора и отвода тепла. Схему обеспечения подпора определяют отдельно: это не просто обычная приточная вентиляция с закрытой заслонкой.
Перекрыть наружный воздух и оставить людей в помещении без предусмотренной системы жизнеобеспечения — не способ организовать режим III. Самодельные поглотители и произвольное подключение кислородных баллонов недопустимы. Переключение штатных режимов выполняет подготовленный персонал по инструкции конкретного сооружения, а не по наличию или отсутствию запаха.
Какие нормы воздухообмена применяют в Украине
Для нового строительства и реконструкции защитных сооружений используют ДБН В.2.2-5:2023 с действующими изменениями. Нормы отдельно рассматривают убежища и сооружения двойного назначения с защитными свойствами убежищ, а также противорадиационные укрытия и соответствующие сооружения двойного назначения. Требования к существующему объекту уточняют с учетом его документации и характера запланированных работ.
В таблице приведены отдельные минимальные показатели для убежищ и сооружений двойного назначения с защитными свойствами убежищ. Они не охватывают специальные требования к объектам здравоохранения и не заменяют полный расчет.
| Условие | Минимальный показатель | Что означает |
|---|---|---|
| Чистая вентиляция, новое строительство | 6 обменов в час | Минимальная кратность для основных помещений пребывания укрываемых людей |
| Чистая вентиляция, капитальный ремонт и реконструкция | 4 обмена в час | Предусмотренная нормами минимальная кратность для указанного случая |
| Фильтровентиляция, укрываемые люди | 2 м³/ч на человека | Нижний предел наружного притока, который дополняют расчетными проверками |
| Фильтровентиляция, работающие в пункте управления | 5 м³/ч на человека | Отдельная норма для работающих в этом помещении |
| Фильтровентиляция, работающие в камере с электроручными вентиляторами | 10 м³/ч на человека | Отдельная норма для соответствующего персонала |
Для режима I одного соблюдения кратности недостаточно. Требуемый наружный приток проверяют по тепловыделениям, выделению CO₂ и нормативной подаче воздуха на человека. Последнюю выбирают по климатическим условиям согласно таблице 11.4 ДБН. Поэтому единой цифры «столько-то кубометров на человека для любого убежища» нет.
Для противорадиационных укрытий действующий ДБН также предусматривает механическую вентиляцию и отдельные требования к воздухообмену. Но это не означает, что к ним автоматически применяют все режимы и решения герметичного убежища. Сначала определяют тип сооружения, затем используют соответствующий раздел норм.
Как выполнить предварительный расчет вентиляции убежища
Исходные данные — это расчетная вместимость, распределение людей по помещениям, объем каждого помещения, состав оборудования, климатические условия и необходимые режимы. Дополнительно учитывают назначение вспомогательных зон и требования к автономной работе. Площадь сама по себе не показывает ни объем воздуха внутри, ни нагрузку от находящихся там людей.
Рекомендуем зайти на сайт vencon.ua и перейти в журнал с полезными статьями и практическими советами, чтобы заранее разобраться в назначении вентиляционного оборудования и подготовить вопросы проектировщику.
Проверка по количеству людей и объему помещения
Подачу воздуха по числу людей предварительно оценивают по формуле L = N × q, где L — расход наружного воздуха в м³/ч, N — количество людей, q — применимая к данному режиму и группе людей норма в м³/ч на человека. Если группы имеют разные нормы, их учитывают отдельно, не считая одного человека дважды.
Проверку по кратности выполняют по формуле L = n × V, где n — требуемое количество обменов за час, V — расчетный объем помещения в м³. Для прямоугольной комнаты объем находят умножением площади на высоту. При сложной геометрии используют фактические размеры отдельных частей.
Эти результаты не складывают механически: они описывают разные требования к воздухообмену одного помещения. Принятый расход должен удовлетворять всем применимым проверкам, включая тепловлажностный расчет и выделение CO₂. При этом циркуляция уже находящегося внутри воздуха не равна подаче такого же количества свежего воздуха снаружи.
Пример расчета и его ограничения
Допустим, в проекте нового убежища предусмотрено основное помещение объемом 300 м³ на 100 человек. Это условные данные для демонстрации арифметики, а не подтверждение допустимой вместимости конкретного помещения. Специальные условия медицинских объектов в примере не рассматриваются.
По минимальной кратности режима I получаем: 6 × 300 = 1800 м³/ч. Это результат только одной проверки. Если расчет по людям, тепловыделениям или CO₂ требует большей подачи, принимать 1800 м³/ч как окончательный расход нельзя.
Для тех же 100 укрываемых людей без отдельно учитываемых работников минимальная подача по людям в режиме II составит 100 × 2 = 200 м³/ч. Однако это не готовая производительность фильтровентиляционной установки: необходимо проверить тепловлажностные условия, обеспечение подпора и остальные требования к режиму. Число 200 м³/ч нельзя переносить на чистую вентиляцию того же помещения.
Главный смысл примера — показать, почему результаты разных режимов нельзя взаимозаменять. Малый нормативный минимум наружного притока в защитном режиме не означает, что вся система может иметь такую же малую производительность во всех условиях.
Подбор вентилятора с учетом сопротивления сети
После определения расходов выполняют аэродинамический расчет. Воздух проходит через воздуховоды, повороты, фильтры, клапаны и защитные устройства, каждое из которых создает сопротивление. Вентилятор должен обеспечивать требуемый расход при расчетном давлении, а не только показывать подходящее максимальное значение в каталоге.
Рабочую точку — сочетание расхода и давления — проверяют по характеристике оборудования. Учитывают также допустимое загрязнение фильтров и предусмотренные режимы переключения. Произвольная прибавка мощности «с запасом» не заменяет расчет: она не исправляет неверно подобранный фильтр или недостаточное сечение воздуховода.
Зачем нужны подпор и защищенные воздуховоды
Подпор — это превышение давления внутри защитного контура над наружным. Он помогает препятствовать подсосу загрязненного воздуха через неплотности. Для убежищ и соответствующих сооружений двойного назначения ДБН предусматривает эксплуатационный подпор 50 Па при фильтровентиляции и 20 Па при регенерации. Это не требуемое давление вентилятора: его подбирают с учетом сопротивления всей системы.
Подпор не возникает автоматически от установки мощного приточного устройства. Нужны согласованный баланс подачи и удаления воздуха, предусмотренная герметичность и измерение перепада давления. Проверяют не только вентилятор, но и двери, клапаны, соединения и проходы коммуникаций через защитный контур.
Воздухозаборы размещают с учетом возможных завалов, источников загрязнения и расположения выброса воздуха. Воздуховоды и защитные устройства должны соответствовать проектным воздействиям. Расстояния и конструкцию нельзя назначать по универсальной бытовой схеме «приток в одном углу, вытяжка в другом».
Внутри сооружения подачу распределяют по фактической загрузке помещений, а санузлы и технические зоны учитывают отдельно. Нельзя снимать фильтры или противовзрывные устройства ради увеличения потока. Новые отверстия в защитных конструкциях и изменения герметичного контура требуют проектного решения.
Как обеспечить работу при отключении электричества
Автономность продумывают одновременно с вентиляцией. Для убежищ соответствующие системы жизнеобеспечения рассчитывают на непрерывное пребывание людей в течение 48 часов. При двухрежимной схеме предусматривается непрерывная работа в режиме фильтровентиляции в течение 12 часов, а при наличии третьего режима — регенерация в течение 6 часов. Это проектные требования, а не обещание, что любое помещение безопасно при отключенном наружном притоке.
Для вентиляции убежищ нормы предусматривают электроручные вентиляторы. Требуемую подачу и напор проверяют для предусмотренной схемы работы; резервное электропитание также выбирают по проекту. Нельзя считать, что после остановки электродвигателя естественная тяга через те же фильтры и воздуховоды автоматически обеспечит расчетный воздухообмен.
Переносной бензиновый или дизельный генератор нельзя запускать внутри укрытия, подвала либо рядом с воздухозабором. Открытая дверь и работающая вытяжка не устраняют опасность угарного газа. Штатная дизельная электростанция в составе сооружения — отдельное инженерное решение с предусмотренными помещением, вентиляцией и отводом выхлопа, а не обычный генератор, поставленный в соседней комнате.
Проверяйте работу системы до заполнения убежища
Приемка и обслуживание должны подтверждать, что система работает в предусмотренных условиях. Звук вентилятора и ощущение движения воздуха у решетки не доказывают достаточную подачу во все помещения или исправность защитного контура. Подготовленным специалистам необходимо проверить:
- фактические расходы воздуха, распределение потоков и подпор в соответствующих режимах;
- состояние фильтров, клапанов, воздуховодов и защитных устройств, возможность их осмотра и обслуживания;
- работу предусмотренного резерва, инструкции переключения и готовность обслуживающего персонала.
Объем и периодичность обслуживания определяют по применимым требованиям, документации сооружения и оборудования. Вентиляцию убежища следует оценивать как единую систему: расчетный расход, очистка, герметичность, резервирование и обслуживание должны соответствовать друг другу. Покупка отдельных устройств без этой проверки не подтверждает готовность укрытия.
Авторы и эксперты журнала помогают разобраться в вентиляции
Материалы журнала VENCON помогают познакомиться с инженерными решениями и подготовиться к разговору со специалистом. Авторы и редакция готовят статьи с участием профессиональных экспертов: инженеров, монтажников и мастеров, которые проверяют техническую часть. В команде журнала работают авторы Рамиль Казаков, Анна Горбунова и Елена Чернышева, главный редактор — Елена Адамчук.
Рамиль Казаков подготовил опубликованную в журнале статью «Вентиляция укрытия, убежища – что нужно предусмотреть». Редактором этого материала указана Елена Адамчук, а экспертную проверку выполнил Богдан Березенский, технический эксперт по кондиционированию и вентиляции.
Такое разделение работы помогает сделать техническую тему понятнее читателю. При этом журнальная публикация остается информационным материалом: расчеты и решения для конкретного убежища необходимо получать в составе проекта с учетом его условий и защитных характеристик.