Огнезадерживающие клапаны ОЗК — описание, виды и применение
Содержание статьи:
ОЗК — клапан огнезадерживающий, предназначен для установки в вентиляционные каналы систем воздухообмена зданий и сооружений. Клапан монтируется непосредственно в сечение воздуховода (канального типа) или проём стены или шахты (стенового типа) и служит для своевременной блокировки проёма от огня, дыма или наоборот для подпора воздуха, в случае возникновения пожароопасной ситуации. При этом основные показатели клапана ОЗК для вентиляции — протяжённость времени (предел огнестойкости EI), в течение которого оборудование сохраняет теплоизоляционные свойства и целостность корпуса.
В зависимости от типа вентиляции: приточная, вытяжная и противодымная, ОЗК разделяются на три основных вида, различающихся между собой состоянием положения заслонки и принципом работы управляющего механизма.
1. КОМ-ДД (Двойного Действия) 2. КЛОП-1 НО 3. КЛОП-1 НЗ
Показатель классификации огнезащитных клапанов — принцип действия, определяющий роль оборудования в составе системы при возникновении пожара или задымления:
Огнезащитный клапан — вентиляционное оборудование канального типа с круглой или прямоугольной формой поперечного сечения. Состоит из корпуса с соединительными фланцами, внутри которого расположена заслонка, покрытая слоем теплоизоляции. Заслонка приводится в движение при помощи установленного снаружи привода. При этом для дистанционного управления и автоматизированной работы требуется подключение клапана ОЗК к электросети.
Конструкция на примере огнезащитных КЛОП-1 МВ и ЭМ
1. корпус 2. заслонка 3. защитный кожух 4. привод: MB — Belimo, ЭМ — электромагнитный 5. тепловой замок 6. смотровой люк 7. ключ 8. кольцо фиксатора заслонки 9. ТРУ (датчик температуры) 10. клеммная колодка 11. указатель положения (открыто или закрыто) 12. гнездо под ключ для ручного взвода пружины 13. рычаг ручного срабатывания привода
Варианты исполнения по сечению
В зависимости от формы сечения различают два типа огнезадерживающих клапанов:
По месту установки
В зависимости от места расположения в составе системы противопожарной защиты различают следующие разновидности клапанов:
По расположению регулирующего привода
Электромеханический или электромагнитный привод может быть расположен снаружи или внутри корпуса, выбор нужного варианта зависит от места (назначения) и удобства установки.
Для управления клапанами ОЗК используется несколько разновидностей приводов, наиболее распространёнными и эффективными среди которых являются:
Для автоматизации управления и контроля за состоянием огнезащитных клапанов используется блок сигнально-пусковой адресный С2000-СП4, который входит в состав управляющей системы противопожарной сигнализации. Каждый блок С2000-СП4 отвечает за контроль над одним клапаном ОЗК. Текущее состояние заслонки клапана определяется по показаниям, передающимся на С2000-СП4 с двух концевых выключателей.
- Блоки выпускаются в двух вариациях:
Схемы установки нормально-открытых КЛОП-1 и КЛОП-3 канального типа
Дилемма об автоматизации огнезадерживающих клапанов и новые СП 484.
При выборе способа автоматизации огнезащитных клапанов (ОЗК) обычно рассматривается два подхода: 1) применение для каждого клапана специального модуля; 2) управление несколькими клапанами одной линией питания, и контроль положения заслонки при помощи адресных меток.
Типы клапанов.
Существуют три типа воздушных клапана:
В качестве ОЗК можно использовать любой из перечисленных типов, но предпочтение отдается первому типу.
Об управлении ОЗК, с рассмотрением всех способов, писал в статье «5+7 правильных и неправильных способов управления ОЗК».
Нормально- открытые/закрытые (клапана) и замкнутые/разомкнутые (цепи).
Если рассматривать состояние клапана норма/защита, то ОЗК первого типа являются нормально-открытыми (НО): открыты в дежурном режиме, и закрываются в состоянии защиты от пожара.
Если рассматривать логику управления клапана, то линии формирования сигналов управления ОЗК первого типа являются нормально-замкнутыми (НЗ): цепь замкнута и подается напряжение на обмотку привода (для поддержания его в открытом состоянии); при снятии же напряжения клапан автоматически закрывается (под действием возвратной пружины).
Нормативные требования.
И теперь это не мои голословные размышления: с 1 марта 2021 года вместо CП 5.13130.2009 вступают в силу сразу три новых свода правил, из которых это следует почти однозначно.
Цитата из СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности (с Изменениями N 1, 2)» (источник):
3.8 клапан противопожарный: Автоматически и дистанционно управляемое устройство для перекрытия вентиляционных каналов или проемов в ограждающих строительных конструкциях зданий, имеющее предельные состояния по огнестойкости, характеризуемые потерей плотности и потерей теплоизолирующей способности:
— нормально открытый (закрываемый при пожаре);
— нормально закрытый (открываемый при пожаре или после пожара);
— двойного действия (закрываемый при пожаре и открываемый после пожара).
Цитаты из СП 484.1311500.2020 «Системы противопожарной защиты. Системы пожарной сигнализации и автоматизация систем противопожарной защиты. Нормы и правила проектирования» (источник):
5.17. Линии связи между компонентами СПА, а также линии формирования сигналов управления инженерными системами объекта необходимо выполнять с условием обеспечения автоматического контроля их исправности. Допускается линии формирования сигналов управления инженерными системами выполнять без автоматического контроля их исправности, при условии выполнения данных линий нормально-замкнутыми.
7.7.7. Помимо исполнительных устройств СПДВ, СПА должна осуществлять управление и контроль исполнительных устройств общеобменной вентиляции — противопожарных нормально открытых клапанов, а также иных исполнительных устройств СПДЗ, «например, противодымные шторы, экраны и т.п.
Рассмотрим в качестве примера выбор оборудования Рубеж.
Применение модулей управления клапанами.
Модуль дымоудаления «МДУ-1 прот R3» стоит 3000р, и осуществляет как выдачу управляющего напряжения, так и контроль состояния цепей управления и положения заслонки.
Возможность перевода заслонки клапана в нормальное и охранное (защитное) положение в процессе настройки системы с помощью установленных на плате кнопок «ОТКР» и «ЗАКР» позволяет не монтировать кнопки местного опробования клапана (но это не точно).
Для применения модуля требуется прокладка двух кабелей: подачи питания и адресной линии.
Преимущества применения модулей дымоудаления:
— единообразие подключение всех клапанов на объекте: ОЗК, КДУ, КПВ;
— нет необходимости применения кнопочного поста местного ручного опробования клапана (но тут я не уверен);
— возможность адресного управления модулями (каждым клапаном отдельно) с панели прибора «Рубеж-20П» или блока «Рубеж-БИУ».
Недостатки применения модулей дымоудаления:
— меньше надежность более сложного оборудования;
— требуется дополнительная настройка модуля;
— финансовые затраты на покупку модуля для каждого клапана;
— на пусконаладку каждого клапана требуется потратить больше времени;
— модуль может просто глючить;
— сложно выявить и предъявить жестянщикам проблемы механической части;
— если возникают проблемы с концевыми выключателями, то модуль перестает работать.
Применение адресных меток контроля состояния и одной линии управления несколькими клапанами.
В качестве адресной метки контроля состояния используется «АМ-1 прот R3», стоимостью 520р.
Адресная метка имеет один вход, но различает два состояния, и позволяет подключить оба концевых переключателя положения заслонки клапана.
Адресная метка имеет небольшой размер и размещается в распределительной коробке вместе с силовыми клеммами подключения обмотки привода клапана.
Питание всех ОЗК осуществляется одним кабелем, но для местного раздельного опробования для каждого клапана требуется применение кнопочного поста. Кнопочный пост включается в разрыв фазового провода, питающего обмотку.
Стоимость кнопочного поста и распределительной электрической коробки составит 150р.
Теперь самое главное: управление напряжением в цепи питания ОЗК.
Распространенным решением является применение адресного модуля с контролем целостности цепи «РМ-4К» с подключением любого промежуточного (сигнального) реле со слаботочным управлением. Но мне кажется перспективным применение адресного силового модуля «РМ-1С прот.R3», стоимостью 1600р.
Модуль имеет одно реле, нагрузочной способностью 5А. Величина нагрузочной характеристики большинства приводов клапанов 8ВА, поэтому к модулю «РМ-1С прот.R3» можно подключить достаточное количество клапанов.
Множество ОЗК на объекте можно разделить на направления и использовать соответствующее число модулей «РМ-1С прот.R3».
Есть возможность комбинирования устройств. Вот пример, когда один модуль (на фото под потолком) управляет двумя ОЗК:
В распределительной коробке для подключения каждого клапана находится адресная метка контроля состояния клапана. И к релейному модулю и к адресной метке требуется подключение только адресной линии связи от ближайшего датчика. Отдельно питание устройству не требуется.
Контакты реле не перекидные, а гендерно нейтральные: нет подписи ни НО ни НЗ.
Не уточнял специально, но очевидно, что реле должно быть бистабильное.
Очень зря, ведь именно поэтому меня посетила проблема.
Но на проверку оказалось наоборот.
И изначально, и потом, в отсутствии управляющего воздействия из сценария управления, контакты разомкнуты.
Это можно сделать как из программы «Firesec3 Администратор», так и из меню прибора «Рубеж-2ОП» в разделе конфигурирования адресного устройства. Переход в меню конфигурирования устройства возможно прямо из меню управления устройством, что очень удобно.
Преимущества управления ОЗК одной линией:
— стоимость обвязки одного клапана ниже;
— меньше настраиваемых параметров адресного модуля;
— высокая надежность: работоспособность даже при неисправности адресной линейной части;
— возможно разделить пусконаладку механической и логической части;
— выше вероятность что клапан будет работать как надо.
Недостатки управления ОЗК одной линией:
— сложнее отобразить проектные решения;
— относительно сложные коммутации: требуется собирать схемы на клеммных соединениях;
— обязательно применять кнопочный пост;
— больше единиц применяемого оборудования: кнопочный пост, клеммы, адресная метка, распределительная коробка;
— требуется более высокая квалификация монтажников;
— требуется более высокая квалификация проектировщика;
— нет возможности управления каждым клапаном адресно с панелей управления.
Зачем нужны клапана ОЗК в системе общеобменной вентиляции.
Согласно статьи №88. Требования к ограничению распространения пожара в зданиях, сооружениях, пожарных отсеках (в ред. Федерального закона от 10.07.2012 N 117-ФЗ)
п.8. «Окна в противопожарных преградах должны быть не открывающимися, а противопожарные двери и ворота должны иметь устройства для самозакрывания. Противопожарные двери, ворота, шторы, люки и клапаны, которые могут эксплуатироваться в открытом положении, должны быть оборудованы устройствами, обеспечивающими их автоматическое закрывание при пожаре».
Еще можно добавить статьи СП7.13130-2009:
Ст.3.8. «Клапан противопожарный: автоматически и дистанционно управляемое устройство для перекрытия вентиляционных каналов или проемов в ограждающих строительных конструкциях зданий, имеющее предельные состояния по огнестойкости, характеризуемые потерей плотности и потерей теплоизолирующей способности:
— нормально открытый (закрываемый при пожаре);
— нормально закрытый (открываемый при пожаре);
— двойного действия (закрываемый при пожаре и открываемый после пожара)».
Не забываем об обязательной сертификации изделий в комплекте:
В соответствии с Федеральным законом от 22 июля 2008 г. №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» «клапаны противопожарные инженерных систем зданий и сооружений (в том числе вентиляционных систем различного назначения, систем пневмотранспорта, вакуумной пылеуборки, мусороудаления, кондиционирования) и для защиты технологических проемов, подлежат обязательному подтверждению соответствия путем проведения обязательной сертификации при выпуске в обращение на территории Российской Федерации».
Автоматика клапанов ОЗК и КДУ.
14.4. «В помещение с круглосуточным пребыванием дежурного персонала должны быть выведены извещения о неисправности приборов контроля и управления, установленных вне этого помещения, а также линий связи, контроля и управления техническими средствами оповещения людей при пожаре и управления эвакуацией, противодымной защиты, автоматического пожаротушения и других установок, и устройств противопожарной защиты».
Исходя из этого при монтаже клапана необходимо подключить концевой выключатель привода и прописать адрес устройства в логике системы АПС для получения сигнала о состоянии клапана или снятии напряжения.
Tак же нужно помнить о кнопочных постах для местной проверки клапанов ОЗК согласно СП 7.13130.2009
П.7.19 «Управление исполнительными элементами оборудования противодымной вентиляции должно осуществляться в автоматическом (от автоматической пожарной сигнализации и (или) автоматических установок пожаротушения) и дистанционном (с пульта дежурной смены диспетчерского персонала и от кнопок, установленных у эвакуационных выходов с этажей или в пожарных шкафах)».
Выбор электропривода для клапана дымоудаления
Содержание статьи:
Дымовой вентиляционный клапан – это устройство систем вентиляции, которое предназначено для удаления продуктов горения из помещений и подлежат установке непосредственно в проемах дымовых вытяжных шахт в защищаемых коридорах или холлах. В нормальном состоянии воздушная заслонка находится в закрытом положении и препятствует распространению воздушных потоков по системе дымоудаления.
Клапаны дымоудаления выпускаются «стенового» типа с одним присоединительным фланцем и внутренним размещением сервопривода, а также «канального» типа с двумя присоединительными фланцами и наружным или внутренним размещением вентиляционного сервопривода.
Корпус и заслонка дымовых клапанов изготавливаются из углеродистой холоднокатаной или оцинкованной стали, толщиной 1-1,2мм, если речь идёт об общепромышленном исполнении, в случае коррозионностойкого исполнения, корпус и заслонка изготавливаются из нержавеющей стали, остальные узлы и элементы конструкции — из углеродистой стали с антикоррозионным цинковым покрытием. Для особых условий производятся взрывозащищённые и морозостойкие клапаны (КДУ).
- Клапаны систем дымоудаления подразделяются на:
Дымовые клапаны устанавливаются в стеновые проёмы систем вытяжной противодымной вентиляции, противопожарные нормально-закрытые клапаны устанавливаются на воздуховодах как в вытяжных системах противодымной вентиляции, так и в приточных системах, в том числе в системах компенсирующей подачи воздуха. Противопожарные клапаны двойного действия применяют как дымоудаляющие, так и огнезадерживающие устройства, находясь в дежурном открытом положении.
К дымовым клапанам относятся такие клапаны как: UVS, DVSW, КЛАД-2, КЛАД-3, больше в разделе клапанов дымоудаления.
- Для регулирования воздушной заслонкой на клапаны противодымной вентиляции устанавливают:
Так же могут использоваться электромеханические приводы c возвратной пружиной.
Электропривод клапана – это механизм, подсоединяемый к заслонке, для быстрого изменения её положения из исходного в требуемое (рабочее): в открытое у дымового клапана, закрытое – у противопожарного клапана.
| Способы управления заслонкой клапанов дымоудаления | |||
|---|---|---|---|
| Способы управления заслонкой | Тип привода | ||
| Электромеханический привод c возвратной пружиной | Реверсивный электрический привод | Электромагнитный привод | |
| Клапаны, на которых устанавливаются приводы | |||
| Огнезадерживающие клапаны НО и НЗ, Дымовые | Огнезадерживающие клапаны НЗ и Дымовые клапаны | Огнезадерживающие клапаны НО и НЗ, Дымовые | |
| Способ перевода заслонки: | |||
| из исходного положения в рабочее (заслонка открывается) | — автоматический, по сигналам пожарной автоматики или при срабатывании ТРУ в НО клапане; — дистанционный с пульта управления; — от кнопки/тумблера в месте установки клапана | — автоматический, по сигналам пожарной автоматики; — дистанционный с пульта управления; — от кнопки/тумблера в месте установки клапана | — автоматический, по сигналам пожарной автоматики или от теплового замка в НО клапане при температуре внутри клапана более 72°С; — дистанционный с пульта управления; — вручную от кнопки (или рычага) на приводе клапана (при проверке) |
| из рабочего положения в исходное (заслонка закрывается) | — дистанционный с пульта управления | — дистанционный с пульта управления | — вручную |
| Механизм перевода заслонки: | |||
| — в рабочее положение | — возвратная пружина | — электродвигатель | — возвратная пружина |
| — в исходное положение | — электродвигатель | — электродвигатель | |
| Принцип срабатывания привода | отключение питающего напряжения или срабатывание ТРУ | подача напряжения на соответствующие клеммы питания привода | подача напряжения на электромагнит или разрыв теплового замка |
На дымовых и нормально закрытых противопожарных клапанах, наряду с электромеханическими приводами с возвратной пружиной (прим. в России запрещено*), устанавливаются реверсивные электроприводы, предназначенные для работы в условиях повышенных температур окружающей среды.
Эти приводы перемещают заслонку из исходного положения (закрыта) в рабочее (открыта) и обратно при помощи электродвигателя, в зависимости от схемы подключения цепи питания к обмоткам привода. Управляющим сигналом на срабатывание клапана в данном случае является подача напряжения на соответствующие клеммы питания привода.
Преимуществом реверсивных приводов является невозможность перемещения заслонки дымовых клапанов из исходного положения в рабочее (открыта) при любых вариантах отключения напряжения на объекте, в том числе при тушении пожара подразделениями противопожарной службы. По этой причине дымовые клапаны с этими приводами рекомендуется использовать в приточно-вытяжных системах противодымной вентиляции, имеющих несколько клапанов с адресным управлением, например, в системах дымоудаления зданий повышенной этажности, в системах приточной вентиляции незадымляемых лестничных клеток типа Н3 и т.п. Время перемещения заслонки в рабочее положение не превышает 120 секунд.
Именно реверсивные электроприводы сохраняют неизменным своё положение при отключении или обрыве (при пожаре) цепи питания и соответственно на любой нормально-закрытый клапан (противопожарный или противодымный) может быть установлен только электропривод без возвратной пружины.
Электроприводы клапанов дымоудаления обладают следующими общими особенностями:
По большей части выбор регулирующего электропривода без пружинного возврата сводится к подбору крутящего момента, напряжению питания, цены и производителя.
Для выбора крутящего момента в первую очередь следует руководствоваться рекомендациями производителей ОЗК. Производители сервоприводов так же в своей документации указывают максимальную площадь заслонки, но рекомендуемая величина часто завышена, так как тестирование производится вне каналов вентиляции (т.е. без учёта давления) и без учёта конструктивных особенностей конкретной модели ОЗК.
Минимальный крутящий момент для реверсивного привода равен 10Нм, что соответствует заслонке до 2м², однако следует выбирать сервопривод с запасом по мощности и отнимать 20-30% от рекомендуемой величины. То есть для сервопривода на 10Нм лучше ориентироваться на «до 1.5м²». К тому же, при выборе самых дешёвых моделей от китайских производителей, нет никакой гарантии, что указанная величина крутящего момента соответствует действительной.
Выбор напряжения питания производится из требований проектной документации, системы управления и возможностей подключения на объекте. Тут всего два варианта: 24В или 230В (220В). Все производители предлагают две модели с одинаковыми характеристиками электроприводов, которые отличаются между собой только напряжением (например Dastech FS-10N24S 24V или FS-10N220S 230V).
На что следует еще обратить внимание — передающее звено. В большинстве случаев выпускаемые модели сервоприводов для вентиляции рассчитаны на квадратный вал размером 12х12 мм, но есть исключения, например у Белимо стандартные размеры для моделей Belimo BE24 и BE230 являются 14х14 мм. Но у них же есть модификации с размером 12х12 — Belimo BE24-12 и BE230-12.
| Сравнение характеристик приводов Belimo, Dastech, Vilmann, Lufberg | ||||
|---|---|---|---|---|
| Компания | Belimo | Dastech | Vilmann | Lufberg |
| Серия привода | BLE | FS-10N | TASA-10S | FS10N |
| Крутящий момент | 15Нм | 10Нм | 10Нм | 10Нм |
| Площадь клапана | ≤ 3м² | ≤ 1.5м² | ≤ 2м² | ≤ 1.5м² |
| Время перемещения заслонки | до 30сек. | до 45сек. | до 30сек. | до 45сек. |
| Номинальное рабочее напряжение | 24В и 230В | 24В и 230В | 24В и 230В | 24В и 230В |
| Угол поворота | Макс. 105° | Макс. 95° | Макс. 95° | -5° |
90°
Электрическое подключение дымового привода без возвратной пружины с 3х позиционным управлением на 24В и 220В. Схема подключения вспомогательных переключателей. Схемы на примеры электроприводов Lufberg FS10N (слева) и Belimo BLE и BE
Для управления и контроля противопожарной системой, включающую в себя противодымную вентиляцию с вытяжкой и подпором воздуха, используют адресно-аналоговые подсистемы и контроллеры. Высокой популярностью в России пользуются пожарные системы Болид и их контроллеры С2000.
С2000-4 — блок приемно-контрольный охранно-пожарный, используется в составе ИСО «Орион» и позволяет осуществлять контроль за охранными и неадресными извещателями, контакторами и сигнализаторами, а так же для релейного управления внешними исполнительными устройствами. С2000-4 может использоваться в автономном режиме для контроля доступа и охранной сигнализации.
Контроллеры С2000-СП4/24 и С2000-СП4/220 для управления электроприводами на 24В или 230В
С2000-СП4 — блок сигнально-пусковой адресный, применяется для управления и контроля клапанов противодымной вентиляции, огнезадерживающих клапанов общеобменной вентиляции и иных исполнительных устройств. Блок С2000-СП4 применяется как часть составного прибора управления в системах пожарно-охранной сигнализации, поддерживающих двухпроводную линию связи, совместно с контроллером “С2000-КДЛ” (версии 2.01 и выше) или “С2000-КДЛ-2И” (версии 1.00 и выше) и пультом контроля и управления «С2000М» в составе ИСО «Орион».
- В зависимости от напряжения питания, блок управления С2000-СП4 имеет два варианта исполнения:
Все электроприводы без возвратной пружины для нормально-закрытых клапанов имеют встроенные вспомогательные переключатели. Для этого предназначен специальный шестиконтактный провод, который подключается к блоку управления Болид — С2000-СП4 24/220. Этот контроллер сигнализирует и контролирует состояние двух концевых выключателей.
Схема соединения реверсивного привода к КДУ (на примере Belimo BLE/BE)
На панели есть два индикатора, рабочее положение — горит красным, исходное положение — горит зеленым. Когда электропривод перемещает заслонку из исходного положения в рабочее, красный индикатор мигает, доведя заслонку до крайнего положения — постоянно горит красным. Аналогичным образом работает индикация при обратном направлении вращения, только мигает уже зелёный диод. При возникновении проблем, соответствующий индикатор мигает жёлтым.
Структурная схема управления противодымной вытяжной части (с клапанами дымоудаления КДУ) противопожарной системы