Вода является наиболее известным средством для тушения пожаров. Ее применяли еще в древние времена; не изменилась актуальность воды и в наши дни. Разница состоит в том, что если раньше пожар тушили вручную из ведер, то сейчас вода используется в автоматических установках пожаротушения. Применение таких установок позволяет обнаружить и остановить распространение огня без участия человека. Помимо этого, автоматические водяные системы пожаротушения обладают рядом других преимуществ:
- Высокая эффективность;
- Экономичность;
- Легкость монтажа и технического обслуживания;
- Безопасность для человека;
- Охлаждение материалов и объектов, подвергшихся воздействию огня.
Однако, в отличие от газовых систем пожаротушения, водяные установки имеют определенные ограничения по размещению на объектах. Не допускается их монтаж в помещениях, содержащих большое количество проводов, так как это может привести к короткому замыканию – например, в серверных комнатах или электроустановках. Нельзя применять воду и там, где она может повредить материалы, которые не успели подвергнуться воздействию огня. По этой причине библиотеки, музеи, банки и другие объекты также оснащаются установками газового пожаротушения.
Особенности проектирования и монтажа автоматических водяных систем:
- Для эффективной работы системы требуется прокладка внутренних и наружных трубопроводов;
- Вода в системе должна находиться под постоянным давлением;
- Трубы должны охватывать все опасные зоны.
По своему назначению и принципам работы автоматические системы пожаротушения подразделяются на:
- «Мокрые» — для работы при температуре только выше нуля;
- «Сухие» — для работы в любых климатических условиях;
- Спринклерные, работа которых основана на разрушении тепловых замков на трубопроводах при возникновении пожара;
- Дренчерные, при использовании которых задвижки открываются после получения сигнала от датчиков.
Несмотря на развитие других технологий пожаротушения, вода, как и в прежние годы, остается главным средством для борьбы с огнем. Для установки системы водяного пожаротушения необходимо провести анализ объекта, подготовить проект, осуществить подбор необходимого оборудования, провести пуско-наладочные работы.
Ниже вы подробнее ознакомитесь с различными готовыми решениями для обеспечения противопожарной безопасности. Помимо водяного пожаротушения, существуют газовые, порошковые или комбинированные системы. Выбор той или иной системы определяется типом объекта, количеством этажей, помещений и их взаимным расположением, защищаемыми материалами. Нужно помнить, что готовые проекты всегда должны соответствовать действующему законодательству.
Использование автоматических установок пожаротушения позволяет обнаружить и локализовать распространение огня в кратчайшие сроки. Польза от таких систем очевидна: благодаря оперативности и отсутствию человеческого фактора, в большинстве случаев удается избежать большого материального ущерба. Кроме того, высокая скорость тушения (от нескольких секунд до пары минут) снижает вероятность отравления продуктами горения. Зачастую случается так, что люди, находящиеся в помещении, узнают о возгорании уже после того, как оно было потушено.
Все установки автоматического пожаротушения подразделяются на несколько категорий:
- По типу огнетушащего вещества: водяные, газовые, порошковые, аэрозольные или комбинированные;
- По способу тушения: объемные или поверхностные;
- По способу организации: централизованные или модульные;
- По способу управления: автономные, комплексные или смешанные.
Наиболее распространенными являются установки водяного или порошкового типа, так как они позволяют охватить большое количество потенциально опасных зон и при этом не требуют серьезных финансовых затрат. Еще одним их достоинством является простота установки и обслуживания, а также безопасность для людей, что особенно важно на объектах с большим количеством персонала. Газовые установки дороже, но при этом более эффективны. Однако к ним предъявляются более строгие требования, чем к водяным и порошковым системам.
Автоматические газовые установки пожаротушения
Несмотря на свою более высокую цену по сравнению с другими системами пожаротушения, газовые установки отличаются крайне высокой эффективностью. В качестве огнетушащего вещества в них используется сжиженный газ или газ, находящийся под высоким давлением. Воздействие на огонь может производиться двумя способами: газы либо понижают температуру горящего вещества, либо снижают концентрацию кислорода в области горения.
Поскольку газы имеют свойство заполнять весь свободный объем, к помещениям, где применяются газовые установки, предъявляются серьезные требования по безопасности. Они должны быть либо герметичными, либо обеспечивать быструю эвакуацию людей при возникновении пожара. Жесткие требования предъявляются и к самой установке, так как она должна исключать возможность самопроизвольного срабатывания. Автоматические системы газового пожаротушения должны регулярно проверяться, причем периоды проверки значительно меньше, чем у других установок.
Блоки управления систем автоматического газового пожаротушения выполняют следующие функции:
- Мониторинг датчиков противопожарной сигнализации;
- Запуск электродвигателей для открытия задвижек и компрессоров;
- Управление звуковой и световой сигнализацией;
- Контроль исправности оборудования;
- Контроль закрытия дверей, окон, шахт и т.д.;
- Отсрочка запуска до полной эвакуации людей;
- Управление установкой пожаротушения в автоматическом, дистанционном и ручном режимах.
Наиболее предпочтительной и распространенной является система модульной конструкции. Она допускает размещение блока управления и емкостей с огнетушащим веществом в одном и том же помещении. Объем баллона с газом зависит от характеристики помещения: его емкость должна компенсировать возможные утечки газа при тушении, если объект не является герметичным.
В любом случае, полностью сохранить весь объем газа не получится, поэтому его заправка в емкость должна осуществляться с запасом, а в самой системе устанавливаются компрессоры для поддержания давления во время тушения пожара. Для защиты крупных объектов используются центральные станции пожаротушения. При этом сама станция занимает отдельное помещение, а в защищаемые зоны выведены трубопроводы с заслонками.
Основным недостатком газовых систем является высокая стоимость огнетушащего вещества и, в отдельных случаях, его опасность для здоровья человека. Но если газовая установка все же используется, вы можете быть уверены в высокой скорости тушения пожара (менее одной минуты) и полной безопасности газа для материальных ценностей. После того, как пожар будет потушен, будет достаточно проветрить помещение в течение нескольких минут.
Рассмотрим принцип построения и работы автономной газовой системы пожаротушения на небольшом примере. Предположим, что помещение содержит фальшпол и подвесной потолок, образуя дополнительные объемы. Эти объемы оснащены отдельными датчиками пожарной сигнализации; аналогичные датчики имеются и в «основном» объеме помещения.
В нем же расположен блок управления, к которому подключены датчики и баллоны с газом с запорными устройствами, которые открываются с помощью электроприводов. Также в помещении предусмотрен датчик двери, который блокирует запуск системы при ее открытии или закрытии. Для сигнализации о пожаре на стене установлена сирена, а вне помещения расположен пульт для ручного включения установки.
При получении сигнала от пожаре от датчиков, блок управления проверяет состояние двери и, если тушение разрешено, подает команду на открытие заслонок. Огнетушащее вещество, находящееся под давлением, в кратчайшие сроки воздействует на очаг возгорания. Если автоматика по каким-либо причинам не сработала, всегда есть возможность ручного запуска системы при помощи кнопки, расположенной за дверью.
Системы порошкового пожаротушения
Автоматические порошковые установки являются не менее популярными средствами для борьбы с огнем. Как и остальные системы, они также могут использоваться для централизованного или модульного тушения. Основное преимущество порошковых систем – полная безопасность для человека и животных. Помимо этого, такие установки намного дешевле газовых, что также делает их привлекательными в глазах многих владельцев недвижимости. Недостатком порошкового метода является сложность уборки продуктов распада огнетушащего вещества после тушения пожара.
Принцип действия порошковых установок заключается в образовании облака из мельчайших частиц, которое накрывает очаг возгорания и сбивает пламя. Частицы огнетушащего вещества не испаряются и оседают на поверхности материалов, однако не вредят здоровью человека.
Если используется модульная установка пожаротушения, каждое защищаемое помещение содержит собственный баллон с порошком и системой запуска. При централизованной системе пожаротушения огнетушащее вещество хранится в отдельном помещении в общей емкости, а объем подачи, в случае пожара, определяется размерами каждого конкретного помещения.
Схема построения автоматической порошковой системы пожаротушения аналогична схеме газовой установки. Различия состоят лишь в типе огнетушащего вещества и в невозможности применения порошка для тушения скрытых объемов в помещении.
Автоматические системы водяного пожаротушения
Вода исторически является самым популярным средством для тушения пожаров. С развитием технологий, системы пожаротушения все более усложнялись, но вода никуда не делась и все так же использовалась для защиты объектов.
Вода не представляет никакой опасности для людей и не требует их срочной эвакуации при пожаре, поэтому очень часто ее используют в противопожарных системах торговых центров, школ, офисных помещений, жилых зданий и других объектов с большим скоплением людей. Очень хорошие показатели имеет вода и при тушении открытых объектов, где применение газовых или порошковых систем обычно оказывается неэффективным. К ним относятся складские помещения, крытые парковки, цеха и т. д.
Вода воздействует на пожар двумя способами. Во-первых, она очень быстро испаряется, забирая с собой огромное количество тепла. Во-вторых, во время тушения образуется большое количество мельчайших частиц водяного пара, который обволакивает очаг возгорания и препятствует доступу туда кислорода.
Благодаря физическим свойствам воды, тушение происходит только по поверхности: в отличие от газов, вода не заполняет весь предоставленный объем. К недостаткам водяных систем пожаротушения можно отнести запрет на использования в неотапливаемых помещениях и некоторых объектах, попадание воды в которые может привести к короткому замыканию. Подача воды может осуществляться как непосредственно на место возгорания, так и на всю площадь помещения, откуда поступил сигнал о пожаре.
Локальное тушение пожара становится возможным благодаря использованию спринклерной технологии. Ее суть заключается в размещении широкой сети трубопроводов с множеством тепловых замков. В обычном состоянии вода находится в трубах под давлением, но при возникновении пожара ближайший к нему замок разрушается под действием тепла, выпуская на огонь первую порцию воды. После того, как датчики зафиксируют падение давления в системе, в работу включается основной насос, который подает в систему воду до полного тушения пожара.
Еще одним методом, который получил распространение в последние годы, является тушение тонкораспыленной водой. Этот метод объединяет в себе достоинства порошкового и газового пожаротушения, позволяя избавиться от недостатков каждого из этих способов.
Тушение при этом осуществляется мельчайшими (несколько микрон) капельками воды, которые эффективно заполняют весь объем пожара, охлаждая пламя и перекрывая к нему доступ кислорода. Плюс данной технологии заключается в относительно невысокой стоимости установки, так как вода гораздо дешевле любого из огнетушащих газов.
Говоря о достоинствах водяного пожаротушения, необходимо сказать и об еще одном недостатке. Помимо опасности короткого замыкания, вода может нанести серьезный ущерб некоторым веществам, а в особенности – бумаге. Вот почему использование водяных установок крайне не рекомендуется для защиты библиотек, банков, музеев, книгохранилищ и других подобных объектов.
Установка автоматического водяного пожаротушения представляет собой сложный комплекс, выполненный на базе блока управления с контроллером. Основным агрегатом системы является насосная станция. Она включает в себя несколько насосов (основной, резервный, жокей-насос), шкафы управления для них и систему электроприводов и задвижек.
К центральному блоку управления подключаются датчики для определения пожара, и манометры для контроля давления воды в трубопроводах. Помимо этого, блок управления соединен с насосной станцией для своевременной подачи команд на включение оборудования.
Управление насосами может осуществляться как автоматически с блока управления, так и вручную после нажатия кнопки тушения пожара. Если система охватывает несколько помещений и оператор не может физически присутствовать в каждом из них, у него имеется возможность дистанционного управления системой пожаротушения. Обмен данными между блоком управления и остальным оборудованием осуществляется по стандартным интерфейсам, что дает возможность проектировать системы пожаротушения с использованием оборудования разных производителей.
Описанная типовая схема установки водяного пожаротушения может применяться в жилых, производственных или коммерческих помещениях. Если объект имеет небольшие размеры, для его защиты могут применяться системы с тушением по всей площади поверхности. Для защиты крупных или открытых объектов, таких как бизнес-центры или склады, чаще всего используют спринклерные системы пожаротушения, которые воздействуют только на выявленный участок возгорания.
Централизованная схема управления пожаротушением
Если объект имеет большую площадь, он, скорее всего, содержит несколько зон, нуждающихся в защите от пожара. В зависимости от размеров и назначения каждой зоны, в них могут быть установлены системы разного типа.
Между тем, задача противопожарной безопасности является общей для всего объекта, поэтому разрозненные установки пожаротушения нуждаются в едином управлении. В таких случаях контроль и управление всеми установками передается на центральный пункт, к которому подведены индикаторы от всех систем, и который содержит органы дистанционного управления каждой установкой. Современные блоки управления позволяют организовать одновременное управление работой нескольких десятков модульных установок.
Рассмотрим варианты управления установками разного типа:
Централизованная схема порошкового пожаротушения
Данная система строится по общим принципам централизованных систем. Оборудование, предназначенное для тушения каждой зоны, соединяется с центральным пунктом управления посредством интерфейса RS-485. На центральном пункте расположены органы световой и звуковой индикации, а также органы управления каждой подсистемой. В программе блока управления всем модульным установкам выделяется по одному разделу. В этом разделе постоянно находится информация о ситуации на защищаемом объекте, которая для удобства восприятия выводится в виде индикаторов либо значков на экране монитора. Для каждого направления можно выбрать режим автоматического или ручного запуска установок порошкового пожаротушения.
Централизованная схема газового пожаротушения
Система газового пожаротушения является более сложной, так как к ее конструкции предъявляются повышенные требования по надежности и безопасности. Прежде всего, система оснащается дополнительным резервуаром с огнетушащим веществом.
Когда блок управления получает сигнал от одной из зон защиты о возникновении пожара, он подает команду на открытие задвижки в данном помещении. На трубопроводах у входа в каждое помещение устанавливаются датчики давления. Эти датчики организуют обратную связь с центральным блоком управления после возникновения пожара. Таким образом, если блок управления подаст сигнал на открытие защитного клапана, а давление при этом не изменится, это будет означать сбой в работе системы. Именно для этого и нужна резервная емкость с газом: после сообщения об ошибке центральный блок управления переведет систему на резервное снабжение, чтобы потушить пожар в кратчайшие сроки.
Централизованная схема водяного пожаротушения
Для связи различных компонентов системы между собой используется уже упомянутый интерфейс RS-485. Являясь популярным стандартом в различных системах безопасности, он позволяет использовать одни и те же модели оборудования для проектирования систем с разными типами огнетушащего вещества.
Конструктивно система состоит из блока управления, к которому подключаются насосы. Каждый насос соединен с центральным пунктом не напрямую, а через собственный шкаф или щит управления. Помимо этого, система включает в себя датчики обнаружения пожара, датчики давления и сеть трубопроводов. При этом непосредственная подача воды может осуществляться спринклерным или дренчерным способом, а также сочетать оба этих варианта в зависимости от характеристики защитной зоны.
При возникновении пожара в зоне ответственности дренчерной установки сигнал об этом на блок управления передают специальные датчики – температуры или задымления. В блоке управления заранее заложена информация об адресах, к которым «привязаны» эти датчики, поэтому контроллер дает команду на открытие только определенных задвижек.
После того, как вода начинает поступать в зону, где возник пожар, давление в системе упадет. Информация об этом также передается на блок управления, но на этот раз – датчиками давления. Поскольку тушение водой занимает больше времени, чем при использовании газовой установки, контроллер подает команду на запуск основного насоса, который забирает воду из заранее подготовленного резервуара.
Если же пожар произошел в небольшом помещении, где используется спринклерная установка, блок управления «узнает» о факте пожара только после падения давления воды в соответствующем трубопроводе. Первичная подача воды не зависит от датчиков противопожарной охраны (их там просто нет) и производится после разрешения теплового замка.
Эти замки, как правило, представляют собой стеклянную колбу с жидкостью, которая расширяется под действием огня, разбивает стекло и разбрызгивает воду только на очаг возгорания, а не на всю площадь помещения. После падения давления в системе происходит тот же процесс запуска насоса, что и при использовании дренчерных установок.
Автоматические установки водяного пожаротушения предусматривают возможность ручного запуска насосов и открытия заслонок, так как автоматика иногда может дать сбой. В большинстве случаев управление осуществляется с кнопок и переключателей, расположенных на передней панели блока управления.
В отдельных случаях органы управления могут располагаться в защищаемых помещениях или зонах большого объекта при условии, что в них установлен собственный шкаф или щит управления. Несколько более эффективным способом является дистанционное управление, которое позволяет диспетчеру не отлучаться со своего рабочего места и при этом контролировать работу оборудования лично, не прибегая к автоматике.
Иногда конструкция автоматической системы водяного пожаротушения может быть упрощена. Обычно для этих целей из системы убирают возможность ручного запуска и дистанционного управления, программируя контроллер только на прием сигналов от датчиков и передачу ответных управляющих команд. Такой вариант позволяет сэкономить определенное количество денег, однако его применение может быть оправдано только в помещениях, где находятся люди. Если же их там не будет, и автоматика не сработает, ущерб от пожара может стать очень и очень значительным.
