УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ КОНСТРУКЦИЯ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ РАССЕЧКИ С ТЕРМОПАРОЙ В СИСТЕМАХ НАВЕСНЫХ ВЕНТИЛИРУЕМЫХ ФАСАДОВ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в ограждающих конструкциях зданий и сооружений - навесных вентилируемых фасадах (НВФ). Основной целью данного конструктивного предложения является замедление распространения огня при пожаре в зданиях и сооружениях с навесными вентилируемыми фасадами.
В настоящий момент существуют только стационарные рассечки, устанавливаемые внутри зазора навесного вентилируемого фасада при монтаже и находящиеся там как в случае чрезвычайной ситуации, так и во всё остальное время работы конструкции. Однако работе конструкции в штатных условиях рассечки мешают, препятствуя правильной работе системы навесных вентилируемых фасадов. Усовершенствованная конструкция предполагает свободное протекание воздушного потока в штатных условиях и резкое сокращение подачи воздуха, кислорода за счет рассечки на пружинах во время чрезвычайной ситуации – пожара.
Из уровня техники известно вентилируемое ограждение здания, содержащее теплоизоляционный слой, прикрепленный к несущему слою, и наружный экран, размещенный на теплоизоляционном слое с образованием воздушного канала (1308727 А1, Е04В 1/70, SU 1491985 А1, Е04В 1/70). К недостатку известного выполнения вентилируемого ограждения можно отнести отсутствие средств, препятствующих распространению пламени по воздушному каналу. Если в здании с такой конструкцией происходит возгорание, то с воздушным потоком в зазоре огонь с высокой скоростью распространяется по всему зданию.
Известно навесное вентилируемое ограждение с элементами противопожарной защиты (RU 18720 U1), содержащее теплоизоляционный слой, прикрепленный к несущему слою, и наружный экран, размещенный с зазором на теплоизоляционном слое с образованием воздушного канала, согласно полезной модели, включает установленные в воздушном канале плоские горизонтальные элементы, выполненные из перфорированных листов, которые закреплены на уровне межэтажных перекрытий посредством кронштейнов. Недостаток данного решения заключается в том, что рассечка стационарна и, несмотря на перфорацию рассечки, степень которой определяется расчетами на воздухообмен, она оказывает существенное негативное влияние на организацию движения воздушного потока в системе НВФ и конструкция не способна в полной мере выполнять заявленные функции, в том числе не происходит эффективного удаления влаги потоком воздуха, не достигается заявленная теплозащита из-за переувлажнения конструкции. Фактически, фасад, в зависимости от степени перфорации противопожарной рассечки становится слабовентилируемым или не вентилируемым.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является решение, описанное в научной статье [Е.В. Шестерова, Д.В. Немова, М.Р. Петриченко. Усовершенствованная конструкция противопожарных рассечек в НВФ // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016, №7 (46), С. 35-49]. Авторами предложена усовершенствованная конструкция противопожарной рассечки в системах навесных вентилируемых фасадов на пружинах с полиамидной нитью, которая работает только во время возникновения чрезвычайной ситуации – пожара. В остальное время она находится в вертикальном положении и создает лишь пренебрежимо малые потери скорости потока на местных сопротивлениях и не мешает работе конструкции и движению воздуха в зазоре.
Недостатком данной конструкции является то, что в ней предусмотрена возможность блокировки пожара только локально, при этом процесс возгорания зачастую происходит не только локально, а распространяется по всей ширине фасада (этому способствуют конвективные потоки, а в случае пожара их эффект сильно увеличивается). По этой причине необходимо предусмотреть блокировку потоков воздуха по всей ширине фасада.
Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» предлагаемой полезной модели.
Несмотря на большой объем исследований и разработок по данной теме, существует потенциал для разработки конструктивных предложений по усовершенствованию данной конструкции с более эффективной системой блокировки распространения пожара по всей ширине фасада здания при одновременном обеспечении минимизации негативного влияния рассечки на параметры воздушного потока во время штатной работы.
На данный момент существуют либо стационарные рассечки, устанавливаемые внутри зазора при монтаже и находящиеся там как в случае чрезвычайной ситуации, так и во всё остальное время работы конструкции. Однако работе конструкции в штатных условиях рассечки мешают.
Либо предусмотрена возможность блокировки пожара только локально, при этом процесс возгорания зачастую происходит не только локально, а распространяется по всей ширине фасада (этому способствуют конвективные потоки, а в случае пожара их эффект сильно увеличивается).
Предлагаемые пути усовершенствования данной конструкции обеспечивают более эффективную систему блокировки распространения пожара по всей ширине фасада здания при одновременном обеспечении минимизации негативного влияния рассечки на параметры воздушного потока во время штатной работы.
Техническим результатом заявленного технического решения является замедление распространения огня при пожаре в зданиях и сооружениях с навесными вентилируемыми фасадами, а также повышение эффективности работы противопожарной рассечки с более эффективной системой блокировки распространения пожара по всей ширине фасада здания при одновременном обеспечении минимизации негативного влияния рассечки на параметры воздушного потока во время штатной работы.
Технический результат достигается тем, что в конструкции противопожарной рассечки с горизонтальным шагом 1-1,5 м, ниже противопожарной рассечки устанавливают термопару, которая в случае возникновения пожара посылает сигнал на пульт управления. После чего включаются нагревательные элементы, которые установлены у каждой нити противопожарной рассечки. В этом случае в месте контакта нагревательного элемента и полиамидной нити происходит разрыв нити. Вследствие чего блокируется воздушный поток, и не происходит распространение пламени за счет свободно-конвективных течений.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена усовершенствованная конструкция противопожарной рассечки с термопарой в системах навесных вентилируемых фасадов, где: 1 - стена; 2 - утеплитель; 3 - воздушная прослойка; 4 - облицовка фасада, кассеты; 5 - уголок; 6 - пружина кручения; 7 - противопожарная рассечка; 8 - полиамидная пластмассовая нить; 9 - анкер; 10 - основной несущий кронштейн; 11 - дополнительный кронштейн; 12 - термопара; 13 - нагревательный элемент (спираль накаливания).
На фиг. 2 представлена противопожарная рассечка, где: 5 - уголок; 6 - пружина кручения; 7 - противопожарная рассечка; 8 - полиамидная пластмассовая нить; 13 - нагревательный элемент (спираль накаливания).
Конструкция усовершенствованной противопожарная рассечки с термопарой представляет из себя устройство, изображенное на фиг. 1 и реализуется следующим образом:
Кронштейн-уголок крепится дюбелями к основному несущему элементу - стене и устанавливается в вертикальном промежутке между кронштейнами, чтобы не мешать установке облицовочных панелей. Расстояние между двумя уголками может варьироваться в зависимости от конструктивной потребности. На кронштейн в вертикальном положении устанавливается противопожарная рассечка. Она закрепляется с помощью вала, проходящего по центру рассечки, входящего в штырь, закрепленный в отверстие в кронштейне системы «Лайт» или кронштейне-уголке. Также для обеспечения поворота в момент чрезвычайной ситуации между штырём и рассечкой установлены пружины кручения по центру с двух сторон и с помощью одной полимерной нити по центру. Таким образом, пружина находится в напряжении, в состоянии, когда она «хочет вытолкнуть» рассечку, а нить это предотвращает. Таким образом, рассечка не мешает работе воздушного зазора в обычной ситуации.
Ввиду того что процесс возгорания происходит не локально, а распространяется по всей ширине фасада (этому способствуют конвективные потоки, а в случае пожара их эффект сильно увеличивается), необходимо предусмотреть блокировку потоков воздуха по всей ширине фасада. Для этого с горизонтальным шагом 1-1,5 м, немного ниже противопожарной рассечки устанавливают термопару (12), которая в случае возникновения пожара посылает сигнал на пульт управления. После чего включаются нагревательные элементы (13), которые установлены у каждой нити противопожарной рассечки. В этом случае в месте контакта нагревательного элемента и полиамидной нити происходит разрыв нити и напряженная пружина выталкивает рассечку на 90°, приводя её в горизонтальное положение и прекращая работу воздушного потока, это перекрывает доступ кислорода к месту пожара и ведет к его нераспространению и последующему прекращению. Вследствие чего блокируется воздушный поток, и не происходит распространение пламени за счет свободно-конвективных течений.
Как видно из схемы, новая конструкция рассечки блокирует распространение пожара по всей ширине фасада здания при одновременном обеспечении минимизации негативного влияния рассечки на параметры воздушного потока во время штатной работы. Конструкция работает только во время возникновения чрезвычайной ситуации – пожара. В остальное время она находится в вертикальном положении и создает лишь пренебрежимо малые потери скорости потока на местных сопротивлениях и не мешает работе конструкции и движению воздуха в зазоре. Эта конструкция отличается вертикальным расположением рассечки в штатном режиме. Конструкций, не мешающей работе воздушного зазора в навесном вентилируемом фасаде в обычных условиях работы и предотвращающей распространение огня при пожаре нет. При этом предлагаемые пути усовершенствования данной конструкции, которые отличают ее от аналогов, обеспечивают более эффективную систему блокировки распространения пожара по всей ширине фасада здания при одновременном обеспечении минимизации негативного влияния рассечки на параметры воздушного потока во время штатной работы.