Глава 7
Автоматическая пожарная защита многофункциональных зданий повышенной этажности


7.1.        Структура систем АППЗ и их основные функции
При осуществлении капитального строительства в крупных горо­дах одновременно с решением задачи повышения качества строительства выдвигается требование рационального использования земли при возведе­нии объектов, что ведет к повышению этажности застройки. К зданиям по­вышенной этажности (ЗПЭ) относятся здания высотой 10 и более этажей. Для современных ЗПЭ и зданий с массовым пребыванием людей (ЗМПЛ) характерны следующие моменты пожарной опасности: многофункциональ­ность зданий (наличие в них различных по назначению помещений – мага­зинов, мастерских, ателье, складов и т. п.), обусловливающая существова­ние дополнительных источников опасности возникновения пожара; нередко значительная высота и сложная планировка зданий (особенно лечебных и учебных заведений, зданий гостиничного и административного назначе­ния); увеличение пожарной нагрузки за счет применения большого количе­ства предметов комфорта, отделочных материалов, бытовой химии; рост количества источников пожара за счет применения электробытовой техни­ки; образование токсических продуктов при горении синтетических мате­риалов; быстрое распространение огня и продуктов горения по зданию [2].
Перечисленные выше факторы не только усложняют тушение пожа­ров, но и существенно затрудняют (а иногда делают невозможным) прове­дение эвакуации и спасение людей, застигнутых пожаром в здании. По этой причине пожары в подобных зданиях нередко приводят к многочис­ленным жертвам, поэтому для своевременного обнаружения пожара и обеспечения безопасной эвакуации людей в ЗПЭ (равно как и в зданиях с массовым пребыванием людей) наряду с соответствующими объемно-планировочными решениями предусматривают устройство технических средств противопожарной защиты (ТСПЗ). Как показывают статистические исследования, применение ТСПЗ, особенно работоспособных систем опо­вещения, спринклерных и дренчерных установок существенно уменьшает число жертв пожаров в ЗПЭ. При этом, как показывает мировая практика, максимальный эффект в обеспечении безопасности людей достигается в тех
221


случаях, когда все ТСПЗ объединены конструктивно и функционально и управляются центральным процессором. Применение ТСПЗ в ЗПЭ и зданиях с массовым пребыванием людей регламентируется соответствую­щими главами нормативных документов [57–60]. На рис. 7.1 приведены составляющие системы защиты людей от ОФП, которая включает в себя системы обнаружения пожара (СОП), оповещения людей и управление их эвакуацией (СОЛиУЭ), противодымной защиты (ПДЗ) и пожаротушения (СПТ).

На рис. 7.2 представлена принципиальная схема технических средств противопожарной защиты в ЗПЭ. Главные ее блоки – тепловые (ПИ) и ды­мовые пожарные извещатели (ДПИ), система подпора воздуха (СПВ), сис­тема дымоудаления (СДУ), АУП, центральный диспетчерский пункт (ЦДП). При появлении сигнала о пожаре от автоматического пожарного извещателя или извещателя ручного действия, установленного в зонах возможного появления того или иного признака пожара (повышенной тем­пературы, дыма, продуктов горения), на щите управления центрального диспетчерского пункта происходит преобразование его в командные им­пульсы на проверку истинности данного сигнала тревоги, вызов пожарной помощи, включение СОЛ и УЭ, СПДЗ и СПТ.


Так работает полностью автоматизированная схема защиты людей, имеющая в своем составе управляющие ЭВМ. Если ЭВМ нет, все описан­ные выше действия выполняет диспетчер ЦДП. Он же вызывает аварийные службы и производит отключение всех систем после выполнения задачи.



На рис. 7.3 показан один из вариантов размещения технических средств противопожарной защиты жилого дома высотой 23–25 этажей. При пожаре срабатывает пожарный извещатель 7 (в жилых комнатах – те­пловой, на путях эвакуации – дымовой), сигнал от которого поступает на центральный щит автоматики (ЦЩА) и приемно-контрольный прибор по­жарной сигнализации. После проверки истинности сигнала о пожаре со­общение передается в пожарную охрану. Через щиты автоматики (ЩА) технического этажа включаются приводы, а для открывания этажных ды­мовых клапанов 10 и клапана в шахте для удаления дыма 15, приемного клапана 16 в шахте (или воздуховоде) приточного воздуха и заслонок оконных блоков квартир – также двигатели 2 вентилятора 3 СДУ (вытяжка дыма) из коридоров этажа, где возник пожар, и вентилятора 4 СПВ (нагне­тание свежего воздуха в лестничную клетку, лифтовую шахту и лифтовой холл). При необходимости (с ЦЩА через ЩА насосной станции) могут быть включены пожарные насосы-повысители 13 для повышения давления у внутренних пожарных кранов соответствующей зоны. Подачу сигнала тревоги и включение приводов СДУ и СПВ осуществляют через этажные щитки управления 8 с помощью пусковых кнопок 9. Включение насосов-повысителей производят с помощью пусковых кнопок, установленных около пожарных кранов 5.


7.2.       Технические средства защиты людей
от опасных факторов пожара, их размещение
Технические средства автоматической пожарной сигнализации в ЗПЭ, в том числе и в зданиях с массовым пребыванием людей, могут иметь самостоятельное значение (т. е. выполнять только функции обнаружения пожара и сообщения о нем), а также использоваться для запуска (включе­ния) систем пожаротушения, противодымной защиты, оповещения людей и управления эвакуацией.
Для защиты помещений, в которых в случае пожара возможно срав­нительно быстрое нарастание температуры (коридоры жилых квартир [57], мастерские, раздевалки, кладовые и т. п.), применяют тепловые пожарные извещатели. Защиту путей эвакуации (коридоров, лифтовых холлов, лест­ничных клеток), а также помещений административных зданий, офисов [60], гостиничных номеров, осмотровых и выставочных залов и т. п. осу­ществляют с помощью дымовых пожарных извещателей.
Аппаратуру пожарной сигнализации обычно располагают либо в цен­тральном диспетчерском пункте (ЦДП) защищаемого здания (крупные гос­тиницы, здания жилого и административного назначения, крупные уни­вермаги, музеи, спортивные комплексы), либо в помещении, где постоянно находится дежурный персонал.
225


Автоматические пожарные извещатели (или автономные пожарные извещатели, имеющие выход в систему пожарной сигнализации) должны быть установлены во всех помещениях (в том числе квартирах, офисах, коридорах, лифтовых холлах, фойе, вестибюлях и т. д.) за исключением помещений, не подлежащих защите. Количество и размещение извещате-лей в помещениях должно определяться требованиями НПБ 88–2001* (табл. 5, 8).
Элементы АПС должны обеспечивать автоматическое самотестирова­ние работоспособности и передачу информации, подтверждающей их ис­правность в ЦПУ СПЗ. Организационными и техническими мероприятия­ми должно быть обеспечено восстановление работоспособности элементов АПС, участвующих в формировании сигналов управления, за время не бо­лее 2 ч после получения сигнала о неисправности.
При повреждении линии связи в одном или нескольких помещениях (квартирах) должна сохраняться связь с элементами системы, установлен­ными в других помещениях (квартирах), путем автоматического отключе­ния поврежденного участка линии. Допускается использовать кольцевую линию связи с ответвлениями в каждое помещение (квартиру) с автомати­ческой защитой от короткого замыкания в ответвлении.
Приборы управления АПС должны обеспечивать [19]:

  1. реализацию поэтажного и позонного алгоритмов управления автома­тическими СПЗ;
  2. визуальный контроль данных о срабатывании элементов автомати­ческих СПЗ в пределах помещения, зоны, пожарного отсека и здания в це­лом;
  3. контроль и повременную регистрацию данных о срабатывании эле­ментов автоматических СПЗ, а также возможность документального оформления этих данных в виде распечаток;

-  передачу информации о пожаре в ближайшее пожарное депо и
ЦППС.
Алгоритм управления автоматической СПЗ должен обеспечивать своевременное включение СПЗ здания для обеспечения эвакуации людей до наступления опасных факторов пожара и снижения материальных по­терь при пожаре.
Важнейшим условием безопасной эвакуации людей из здания, в кото­ром произошел пожар, является обеспечение незадымляемости путей эва­куации [61]. Это достигается конструктивно-планировочными решениями и техническими средствами, обеспечивающими удаление дыма из жилых помещений, коридоров, проходов и т. п. и незадымляемость путей эвакуа­ции. Эти технические устройства состоят из систем подпора воздуха на пу­тях эвакуации и систем дымоудаления. Система подпора воздуха (рис. 7.4)
226


служит для ограничения возможности распространения дыма и токсичных продуктов горения по зданию посредством подачи большого количества свежего воздуха в шахты лифтов, лифтовые холлы, тамбур-шлюзы неза-дымляемой лестничной клетки и обычные (задымляемые) лестничные клетки, создающие в этих объемах избыточное (не менее 20 Па) давление, препятствующее их задымлению.

При срабатывании пожарного извещателя 1 сигнал тревоги фиксиру­ется на приемно-контрольном приборе 3, с которого через щит управления 4 подается командный импульс на открывание приемных воздушных кла­панов 7 и включение двигателя 5 приточного вентилятора 6. Чистый воз­дух, нагнетаемый в шахту лифта (лифтовой холл или лестничную клетку), создает требуемый подпор (избыточное давление) не менее 20 Па, благо­даря чему исключается или уменьшается задымление этих помещений. Для ручного дистанционного включения системы подпора воздуха могут быть использованы этажные кнопки управления 2.
В качестве приточных вентиляторов для создания подпора воздуха в лифтовых шахтах, лестничных клетках и холлах используют серийно вы­пускаемые осевые и центробежные вентиляторы различных типов (рис. 7.5); применение того или иного типа вентилятора зависит от вида приточной системы (канальная или бесканальная), величин напора и пода­чи, при которых обеспечивается необходимое значение подпора.



Установку вентиляторов следует предусматривать в отдельных поме­щениях с пределом огнестойкости конструкции 0,75 ч. Допускается раз­мещение вентиляторов на кровле или снаружи здания.
Воздушные клапаны могут быть прямоугольного и круглого сечения с заслонками поворотного, падающего и жалюзийного типов, приводимыми в действие с помощью исполнительных механизмов (электродвигателей) ПР-1М или МЭО-4/100. Унифицированный клапан круглого сечения типа Р также работает от этих приводов. Чаще всего применяются прямоуголь­ные клапаны с заслонками падающего типа КДП (или поворачивающиеся вокруг вертикальной оси), удерживаемые с помощью электромагнитных защелок (например, МИС-6100 или ЭУ-6100).
Воздушные клапаны со стороны помещения должны иметь предел ог­нестойкости не менее 0,25 ч. Названные выше конструкции клапанов вы­полнены в металле и имеют предел огнестойкости 0,25 ч.
Воздуховоды должны быть выполнены из негорючих материалов с пределом огнестойкости 0,5 ч.
Система дымоудаления (СДУ) предназначена для естественного и принудительного отвода дыма из жилых помещений, коридоров, проходов и т. п. в целях обеспечения безопасных условий эвакуации людей при по­жаре.



При получении сигнала о возникновении пожара на путях эвакуации (в автоматическом режиме работы СДУ) фиксируются световой и звуковой сигналы тревоги на пульте диспетчера и через щит управления 3 подается командный импульс на включение электродвигателя вытяжного вентиля­тора и приводов для открывания клапанов (заслонок) на заборном и вы­хлопном патрубках и на приемных отверстиях каналов дымоудаления. Аналогично работает система при включении ее с пульта диспетчера (в ав­томатизированных системах после получения сигнала о пожаре) или с по­мощью этажных кнопок ручного пуска 7.
Учитывая, что удаляемые продукты горения и дым могут иметь высо­кую температуру (более 300-400 °С), вытяжные вентиляторы при много­кратном использовании должны быть выполнены из жаростойких мате­риалов и иметь электродвигатель, вынесенный из потока. При одноразовом использовании можно применять вентиляторы обычного исполнения (в том числе и на одном валу с электродвигателем), поскольку они выдержи­вают температуру 500-600 °С в течение более 1 ч. Однако после использо­вания в таких условиях вентилятор требует тщательной ревизии и провер­ки работоспособности. Клапаны дымоудаления (этажные, а также устанав­ливаемые на заборном и выхлопном патрубках вентилятора) могут иметь различную конструкцию и привод (рис. 7.7, а, б, в). В частности, в СДУ ис­пользуют клапаны тех же типов, что и в системах подпора воздуха. Однако к ним предъявляют более высокие требования по огнестойкости (предел ог­нестойкости со стороны канала дымоудаления должен быть не менее 0,5 ч).



Применение поэтажных клапанов шторного типа (рис. 7.8) позволяет отказаться от конструктивных ограничений размеров шахты дымоудале-ния, так как при открытии клапана его заслонка не выходит за пределы корпуса. Клапаны этого типа обладают свойством самоуплотнения конст­рукции при ее нагревании, т. е. обеспечивают повышенную дымонепрони-цаемость в закрытом положении. Клапаны выпускаются в двух модифика­циях: КПШГ – горизонтальное и КПШВ – вертикальное исполнение. Кон­структивно клапан состоит из штампованного корпуса и заслонки шторно­го типа, свободно складывающейся в нижней части корпуса при срабаты­вании электромагнита, установленного в его верхней части; для контроля положения заслонки применен конечный выключатель. Унифицированное исполнение конструкции позволяет осуществлять выпуск нескольких од­нотипных клапанов с различной площадью проходного сечения (от 0,25 м2 и выше). Предел огнестойкости клапанов не менее 1 ч.
Воздуховоды и шахты дымоудаления должны быть выполнены из не­горючих материалов с пределом огнестойкости 0,75 ч – при удалении ды­ма непосредственно из помещения; 0,5 ч – из коридоров или холлов.
Выброс дыма в атмосферу должен быть не менее 2 м от кровли, с зон­том – для систем с искусственным побуждением и с дефлектором – для систем с естественным побуждением.
В качестве системы пожаротушения в ЗПЭ применяются внутренний водопровод с пожарными кранами, в нишах которых устанавливают кноп­ки дистанционного включения насосов-повысителей (пожарных насосов) и открытия электрозадвижки, обеспечивающей пропуск большего расхода воды на пожаротушение, минуя водомерный узел здания. В гостиницах высотой более 16 этажей, а также в зданиях с массовым пребыванием лю­дей для защиты от воздействия ОФП используют водяные спринклерные и дренчерные установки пожаротушения.


7.3.       Системы оповещения о пожаре и управления эвакуацией людей
Системы оповещения людей о пожаре и управления их эвакуаци­ей (СОУЭ) применяются в основном в зданиях с массовым пребыванием людей, включая и ЗПЭ (гостиницы, спортивные сооружения, зрительные учреждения, универмаги, учебные и лечебные заведения и т. п.) [58–60].
Они предназначены для сообщения о пожаре находящимся в здании людям и управления их эвакуацией с помощью специальных световых и звуковых сигналов, а также речевых команд.
Система включает передающее оборудование (расположенное в ра­диоузле или в помещении дежурного персонала объекта), сеть радиовеща­ния со специальными громкоговорителями (динамиками) и магнитофона­ми с заранее записанными текстами (допускается использование текстов, передаваемых специально подготовленным персоналом с помощью мик­рофона), а также световые указатели, включаемые в момент срабатывания системы оповещения. Тексты оповещения должны соответствовать разра­ботанным для каждого этажа планам эвакуации.
Система оповещения и управления эвакуацией будет эффективной, если будет отвечать следующим требованиям.

  1. Быть принудительной (громкоговорители должны подключаться к сети без соединительных розеток, не иметь регуляторов громкости и от­ключающих устройств; целесообразно динамики монтировать в специаль­ных нишах, закрытых декоративными решетками).
  2. Обеспечивать оповещение всех людей в здании, в котором возник пожар. Громкоговорители (динамики) должны быть установлены как в надземных, так и в подземных этажах здания, в местах индивидуального (номера, палаты, служебные помещения) и массового пребывания людей (залы, коридоры, лифтовые холлы, гардеробные и др.). Количество и места расположения динамиков выбираются так, чтобы обеспечивалась хорошая слышимость передаваемого текста.
  3. Обеспечивать принудительный отзыв лифтов, не являющихся сред­ствами эвакуации людей, в зону их безопасности при включении (автома­тическом или ручном) любой из следующих систем: СОП, ПДЗ, АУП.
  4. Обеспечивать централизованное включение светильников системы аварийного освещения.
  5. Обеспечивать централизованное (автоматическое и дистанционное) включение световых сигналов и световых указателей направления движе­ния к эвакуационным выходам и зонам безопасности.

232


В крупных (многоэтажных, многосекционных) зданиях целесообразно предусматривать позонную систему оповещения и управления эвакуацией. При этом следует иметь в виду, что первыми должны оповещаться люди, находящиеся выше этажа пожара, последними – люди в нижерасположен­ных этажах. Особое внимание должно быть обращено на выбор и правиль­ное использование технических устройств оповещения и управления эва­куацией людей на случай пожара в ночное время. С этой целью в гостини­цах, больницах, санаториях и подобных зданиях следует предусматривать первоочередное включение звуковой сигнализации с целью разбудить лю­дей. После этого подаются сигналы «Внимание» (по радио или включени­ем световых табло) и передаются речевые сообщения.
Управление системой оповещения должно быть местным (из помеще­ния радиоузла) и дистанционным (из помещения диспетчерской объекта или другого места с круглосуточным пребыванием дежурного персонала). В радиоузле должны находиться фонограммы с соответствующим текстом оповещения. Передача текста оповещения должна осуществляться непре­рывно с интервалом 20–30 с. Голос, передающий текст оповещения, дол­жен быть спокойным, размеренным, с четкой дикцией. Поэтому рекомен­дуется иметь заранее записанные на магнитофон тексты, так как передача его через микрофон даже при чтении с машинописного варианта не ис­ключает сбоев из-за волнения диктора, что может отрицательно сказаться на поведении эвакуируемых. Предпочтительным является сопровождение текста сообщения включением световых указателей направления движения к эвакуационным выходам или зонам (островкам) безопасности. Для зву­ковой связи между радиоузлом и пожарным постом предусматривают пря­мую внутреннюю телефонную связь. В радиоузле должна быть предусмот­рена и возможность передачи сообщения о пожаре с помощью микрофона (на случай отказа магнитофона). В случае необходимости связь по микро­фону может быть использована и РТП для управления эвакуацией и бое­выми действиями пожарных подразделений.
Эффективность СОУЭ обеспечивается выполнением ряда психофи­зиологических требований к световым сигналам, светоуказателям и аку­стическим устройствам.
Световые сигналы, т. е. условные знаки или символы, создаваемые спе­циальными светосигнальными установками и устройствами, должны быть простыми и наглядными, выделяться среди других предметов и источников информации, иметь строго ограниченное смысловое значение и предназна­чаться для определенных лиц или групп людей в целях извещения их о пожа­ре, необходимости эвакуироваться и сообщения о направлении движения. Для уверенного различения световых сигналов необходимо применять
233


красный цвет для сигнализации и оповещения; зеленый, синий и оранже­вый цвета – для указателей движения в безопасном направлении. Наряду с этим должны предъявляться требования к форме и размерам сигнальных фигур, а также к расстоянию между ними. Расстояние между световыми указателями направления движения не должно превышать 15 м. Обычно запрещающие световые сигнальные знаки делают красного цвета и уста­навливают в местах наиболее вероятного задымления и распространения огня. Они включаются при необходимости. Сигнальные огни должны из­лучать свет частотой 60 импульсов в мин-1.
Указательную сигнализацию оформляют, как правило, в виде сиг­нальных огней или знаков желто-зеленого цвета, излучающих свет с часто­той ритма 7–10 Гц. Указатели располагают на уровне глаз человека сред­него роста или несколько ниже. Световая сигнализация рекомендуется к применению на объектах с повышенным уровнем шума (свыше 90 дБ).
Звуковые сигналы (звонки, сирены, ревуны) должны по интенсивно­сти превышать не только обычный шум в помещениях, но и шумы, возни­кающие при пожарах. В зданиях с массовым пребыванием людей, особен­но зального типа, для маскировки шумов и криков паникующих людей предусматривают особый режим звуковой сигнализации с интенсивностью звука 100–120 дБ, нарастающей в течение 1–2 с, чтобы исключить травмы от резкого нарастания звукового давления. Выбор типа СОУЭ производят по НПБ 104–03 [62].
В целях обеспечения надежного функционирования системы опове­щения и управления эвакуацией людей питание ее электроэнергией долж­но обеспечиваться от двух независимых источников.
Система оповещения и управления эвакуацией должна предусматри­ваться в соответствии с требованиями НПБ 104–03 [62]:

  1. 4-го типа – для зданий высотой до 150 м;
  2. 5-го типа – для зданий высотой более 150 м.

СОУЭ должна выдавать звуковой и световой сигналы и указание о свободном пути эвакуации в каждую квартиру, офис, гостиничный номер (в квартиры и гостиничные номера в ночное время звуковой сигнал дол­жен быть аналогичен сигналу будильника), обеспечивать двухстороннюю связь квартир, гостиничных номеров и офисов с постом-диспетчерской.
Алгоритм управления СОУЭ формируется на основе полученной ин­формации о срабатывании пожарных извещателей с учетом расчетных сценариев развития пожара и процесса эвакуации людей (с учетом пожар­ных отсеков и зон, значений опасных факторов пожара, полученных от аналоговых пожарных извещателей, установленных на путях эвакуации).
234

Hosted by uCoz