Розміщення пожежних сповіщувачів: вітчизняні та зарубіжні норми. Частина 2

9

За минулі три роки багато нормативні положення, що визначають розміщення пожежних сповіщувачів, встигли помінятися два рази. Необхідно також відзначити принципові відмінності у вимогах щодо розстановки пожежних сповіщувачів в наших і зарубіжних нормативних документах. Наші норми, на відміну від зарубіжних, містять лише вимоги, якогось роз’яснення фізичних процесів у них немає. Зміна № 1 до зводу правил СП 5.13130.2009 внесло суттєві корективи, причому деякі вимоги повернулися з НПБ 88-2001*, а деякі, введені вперше, частково збігаються з вимогами зарубіжних норм. Наприклад, у п. 13.3.6 Зміна № 1 до СП 5.13130.2009 сказано, що «горизонтальне і вертикальне відстань від сповіщувачів до навколишніх предметів і пристроїв, до электросветильников, в будь-якому випадку повинна бути не менше 0,5 м», але не вказано, предмети яких розмірів повинні при цьому прийматися до уваги. Наприклад, підпадає під дію цього пункту кабель, який підводиться до извещателю?
У першій частині статті розглядалася розміщення точкових пожежних сповіщувачів в найпростішому випадку, на плоскому горизонтальному стелі при відсутності будь-яких перешкод для розповсюдження продуктів горіння від вогнища. У другій частині розглядається розстановка точкових пожежних сповіщувачів в реальних умовах з урахуванням впливу навколишніх предметів в приміщенні і на перекритті.
Перешкоди впливу факторів пожежі на сповіщувачі
У загальному випадку при горизонтальному перекритті за рахунок конвекції гарячий газ і дим від вогнища переноситься до перекриття і заповнює об’єм у вигляді горизонтально розташованого циліндра. При підйомі вгору дим розбавляється чистою і холодним повітрям, який втягується у висхідний потік. Дим займає об’єм у вигляді перевернутого конуса з вершиною в місці розташування вогнища. При поширенні уздовж перекриття дим також змішується з холодним чистим повітрям, при цьому знижується його температура і втрачається підйомна сила, що визначає обмеження простору, заповненого димом на початковому етапі пожежі в приміщеннях великих розмірів.
Очевидно, що дана модель справедлива лише при відсутності сторонніх повітряних потоків, створюваних припливно-витяжною вентиляцією, кондиціонерами і у вільному від будь-яких предметів приміщенні на перекритті поблизу шляхів поширення дымогазовоздушной суміші від вогнища пожежі. Ступінь впливу перешкод на потоки диму від вогнища залежить від їх розмірів, форми і розташування щодо осередку і сповіщувача.
Вимоги щодо розміщення пожежних сповіщувачів в приміщеннях зі стелажами, з балками і при наявності вентиляції присутні в різних національних стандартах, але істотно різняться залежно від походження, незважаючи на спільність фізичних законів.
Вимоги СНиП 2.04.09-84 і НПБ88-2001
Вимоги щодо розміщення пожежних сповіщувачів вперше були визначені в 1984 р. в СНиП 2.04.09-84 «Пожежна автоматика будівель і споруд», більш детально ці вимоги були викладені в НПБ 88-2001 «Установки пожежогасіння і сигналізації. Норми і правила проектування, з коригуванням у НПБ88-2001*. В даний час діє звід правил СП 5.13130.2009 із Зміною № 1. Очевидно, що розробка нових версій документів кожен раз проводилася на базі попередньої шляхом коригування окремих пунктів і додавання нових пунктів і додатків. Для прикладу можна простежити розвиток наших вимог за 25-річний період щодо розміщення сповіщувачів на колонах, стінах, тросах і т. п.
У вимогах СНиП 2.04.09-84 щодо димових і теплових пожежних сповіщувачів сказано, що «при неможливості встановлення сповіщувачів на стелі допускається установка їх на стінах, балках, колонах. Допускається також підвіска сповіщувачів на тросах під покриттями будівель зі світловими, аераційними, зенітними ліхтарями. У цих випадках сповіщувачі необхідно розміщувати на відстані не більше 300 мм від стелі, включаючи габарити сповіщувача». У цьому пункті некоректно введені вимоги щодо відстані від стелі для різних умов розміщення пожежних сповіщувачів щодо напрямків повітряних потоків та величину максимально допустимої відстані для теплових і для димових сповіщувачів. За британським стандартом BS5839 пожежні детектори повинні бути встановлені на стелі так, щоб їх чутливі елементи були розташовані нижче стелі в межах від 25 мм до 600 мм для димових детекторів і від 25 мм до 150 мм для теплових детекторів, що логічно з точки зору виявлення різних стадій розвитку вогнища. На відміну від димових сповіщувачів теплові детектори не виявляють тліючі пожежі, а на стадії відкритого вогню відбувається значне підвищення температури, відповідно, ефект стратифікації відсутня і, якщо відстань між перекриттям і термочутливим елементом буде більш 150 мм, це призведе до неприпустимо пізнього виявлення пожежі, тобто зробить їх практично непрацездатними.
З іншого боку, якщо на сповіщувачі, підвішені на тросах і встановлені на нижніх поверхнях балок, впливають горизонтальні повітряні потоки, то при розміщенні на стінах і колонах необхідно враховувати зміну напрямів повітряних потоків. Ці конструкції є перешкодами для горизонтального поширення диму, при цьому утворюються слабко вентильовані області, в яких не допускається розміщення пожежних сповіщувачів. У NFPA наведено малюнок з позначенням області, де не допускається встановлення сповіщувачів – це кут між стіною і стелею глибиною 0 см (рис. 1). При установці димового сповіщувача на стіні його верхня частина має знаходитися на відстані 10-30 см від стелі.

Рис. 1. Вимоги NFPA 72 по установці димових сповіщувачів на стіні
Аналогічну вимогу було введено пізніше в НПБ 88-2001: «При встановленні точкових пожежних сповіщувачів під перекриттям їх слід розміщувати на відстані від стін не менше 0,1 м» і «при встановленні точкових пожежних сповіщувачів на стінах, спеціальної арматури або кріпленні на тросах їх слід розміщувати на відстані не менше 0,1 м від стін на відстані від 0,1 до 0,3 м від перекриття, включаючи габарити сповіщувача». Тепер, навпаки, обмеження для розміщення сповіщувачів на стіні були віднесені і до повідомлювачам, підвішеним на тросі. Крім того, нерідко згадка «спеціальної арматури» з якихось причин пов’язувалося з установкою сповіщувачів на стіні і конструювалися спеціальні кронштейни для кріплення сповіщувачів в горизонтальному положенні, що, крім додаткових витрат, що значно знижувало ефективність роботи сповіщувачів. Повітряний потік, щоб потрапити в горизонтально орієнтовану димову камеру сповіщувача, встановленого на стіні, має як би йти «в стіну». При порівняно невеликих швидкостях повітряний потік плавно обтікає перешкоди і поблизу стіни «загортається», не заходячи в кут між стіною і стелею. Отже, горизонтально розташований димовий сповіщувач на стіні виявляється поперек повітряного потоку, як якщо б сповіщувач був встановлений на перекритті у вертикальному положенні.
Після коригування через два роки, в НПБ 88-2001*, вимоги були розділені: «при встановленні точкових сповіщувачів на стінах їх слід розміщувати на відстані від 0,1 до 0,3 м від перекриття, включаючи габарити сповіщувача» і окремо введено максимально допустима відстань сповіщувача від перекриття при підвісці сповіщувачів на тросі: « відстань від стелі до нижньої точки сповіщувача має бути не більше 0,3 м». Природно, якщо сповіщувачі встановлюються безпосередньо на стелі, то і при підвісці їх на тросі немає підстав відносити їх від перекриття на 0,1 м, при розміщенні на стіні.
Вимоги СП 5.13130.2009
В СП 5.13130.2009 пункт 13.3.4, в якому викладені вимоги щодо розміщення сповіщувачів, був істотно перероблений і значно збільшений за обсягом у порівнянні з попередніми версіями, але важко сказати, що це додало ясності. Як і в попередніх версіях, підряд перераховуються всі можливі варіанти установки: «при неможливості встановлення сповіщувачів безпосередньо на перекритті допускається їх встановлення на тросах, а також стінах, колонах і інших несучих будівельних конструкціях». Правда, з’явилася нова вимога: «при встановленні точкових сповіщувачів на стінах їх слід розміщувати на відстані не менше 0,5 м від кутка», яке добре поєднується з європейськими нормами і з загальною вимогою, введеним пізніше в зміні № 1 до СП 5.13130.2009.
Зазначений у НПБ88-2001 діапазон відстаней від стелі 0,1–0,3 м для встановлення сповіщувачів на стіні був виключений, і тепер відстань від перекриття при встановленні сповіщувачів на стіні рекомендовано визначати у відповідності з додатком П, в якому наведена таблиця з мінімальними і максимальними відстанями від перекриття до вимірювального елемента сповіщувача в залежності від висоти приміщення і кута нахилу перекриття. Причому названий додаток П як «Відстані від верхньої точки перекриття до вимірювального елемента сповіщувача», виходячи з якого можна припустити, що рекомендації додатка П ставляться до розміщення сповіщувачів у разі похилих перекриттів. Наприклад, при висоті приміщення до 6 м і кутах нахилу перекриття до 150 відстань від перекриття (верхньої точки перекриття) до вимірювального елемента сповіщувача визначено в діапазоні від 30 мм до 200 мм, а при висоті приміщення від 10 м до 12 м відповідно – від 150 до 350 мм. При кутах нахилу перекриття понад 300 це відстань визначено в діапазоні від 300 мм до 500 мм при висоті приміщення до 6 м і в діапазоні від 600 мм до 800 мм при висоті приміщення від 10 м до 12 м. Дійсно, при похилих перекриттях верхня частина приміщення не вентилюється, і, наприклад в NFPA 72 в цьому випадку необхідно розміщувати димові детектори у верхній частині приміщення, але тільки нижче 4″ (102 мм) (рис. 2).
Розміщення пожежних сповіщувачів: вітчизняні та зарубіжні норми. Частина 2
Рис. 2. Розміщення детекторів при похилому перекритті по NFPA 72
У зводі правил СП 5.13130.2009 інформація щодо розміщення сповіщувачів на стіні в приміщенні з горизонтальним перекритті у додатку П, мабуть, відсутня. Крім того, можна відзначити, що у зводі правил СП 5.13130.2009 є окремий пункт 13.3.5 з вимогами щодо розміщення сповіщувачів в приміщеннях з похилими перекриттями: «У приміщеннях з крутими дахами, наприклад, діагональними, двосхилими, чотирьохскатними, шатровими, ланцетними, що мають нахил більше 10 градусів, частина сповіщувачів встановлюють у вертикальній площині гребня даху або найвищої частини будівлі ». Але в цьому пункті посилання на додаток П відсутня і, відповідно, немає заборони встановлення сповіщувачів буквально «в найвищу частину будівлі», де їх ефективність значно нижче.
Необхідно відзначити, що в п. 13.3.4 йдеться про точкових пожежних извещателях загалом, т. е. та про димових извещателях, і про теплових извещателях, а значні відстані від перекриття допускаються тільки для димових сповіщувачів. Мабуть, додаток П застосовується лише для точкових димових сповіщувачів, на це побічно вказує максимальна висота захищуваного приміщення – 12 м.
Установка димових сповіщувачів на підвісній стелі
У пункті 13.3.4 зводу правил СП 5.13130.2009 зазначено, що «при неможливості встановлення сповіщувачів безпосередньо на перекритті допускається їх встановлення на тросах, а також стінах, колонах і інших несучих будівельних конструкціях». Підвісна стеля досить віднести до несучих» будівельним конструкціям, і для формального виконання цієї вимоги іноді прикручують бази точкових сповіщувачів на куточки кріплення плиток амстронга. Однак точкові сповіщувачі, як правило, мають малу вагу, це не лінійні димові сповіщувачі, які дійсно мають не тільки значну масу і габарити, але і повинні зберігати своє положення протягом усього терміну експлуатації, щоб уникнути появи сигналів хибних тривог.
Розміщення сповіщувачів на підвісній стелі визначено у вимогах п. 13.3.15 зводу правил СП 5.13130.2009, хоча спочатку мова там йде про перфорованому підвісній стелі, але в разі відсутності перфорації не виконується, принаймні, дві умови, наведені в цьому пункті:
– перфорація має періодичну структуру і її площа перевищує 40% поверхні;
– мінімальний розмір кожної перфорації в будь-якому перерізі не менш 10 м», а як сказано далі: «Якщо не виконується хоча б одна з цих вимог, сповіщувачі повинні бути встановлені на фальшпотолке в основному приміщенні . Саме безпосередньо на фальшпотолке.
Багато виробників димових сповіщувачів випускають монтажні комплекти для врізки сповіщувачів в підвісну стелю, що покращує зовнішній вигляд приміщення.
При цьому зазвичай з запасом виконується вимога, наведене в п. 4.7.1.7 ГОСТ Р 53325-2009, за яким конструкція димового сповіщувача «повинна забезпечувати розташування оптичної камери на расстояниt не менше 15 мм від поверхні, на якій монтують ИПДОТ» (сповіщувач пожежний димовий оптико-електронний точковий). Можна також відзначити, що за британським стандартом BS5839 пожежні сповіщувачі повинні бути встановлені на стелі так, щоб їх чутливі елементи були розташовані нижче стелі в межах від 25 мм до 600 мм для димових детекторів і від 25 мм-150 мм для теплових детекторів. Відповідно, при врізанні зарубіжних димових детекторів в підвісну стелю монтажні комплекти забезпечують розташування дымозахода на 25 мм нижче перекриття.
Суперечності в зміні № 1
При коригуванні в п. 13.3.6 зводу правил СП 5.13130.2009 було введено нове і категоричне по формі вимога: «Горизонтальне і вертикальне відстань від сповіщувачів до навколишніх предметів і пристроїв, до электросветильников в будь-якому випадку повинна бути не менше 0,5 м». Зверніть увагу, як посилює це вимога словосполучення «у будь-якому випадку». І ще одна загальна вимога: «Розміщення пожежних сповіщувачів повинна здійснюватися таким чином, щоб довколишні предмети та пристрої (труби, повітроводи, обладнання та інше) не чинили впливу факторів пожежі на сповіщувачі, а джерела світлового випромінювання, електромагнітні завади не впливали на збереження сповіщувачем працездатності».
З іншого боку, за новою версією п. 13.3.8, «точкові димові і теплові пожежні сповіщувачі слід встановлювати у кожному відсіку стелі шириною 0,75 м і більше, обмеженому будівельними конструкціями (балками, прогонами, ребрами плит тощо), які виступають від стелі на відстань більше 0,4 м». Однак для безумовного виконання вимоги п. 13.3.6 ширина відсіку повинна бути не менше 1 м плюс розмір сповіщувача. При ширині відсіку 0,75 м відстань від сповіщувача навіть без урахування його розмірів «до довколишніх предметів» дорівнює 0,75/2 = 0,375 м!
Ще одна вимога п. 13.3.8: «Якщо будівельні конструкції виступають від стелі на відстань більше 0,4 м, а утворені ними відсіки по ширині менше 0,75 м, контрольована пожежними сповіщувачами площа, зазначена в таблицях 13.3 і 13.5, зменшується на 40%», також відноситься до перекриттів з балками більше 0,4 м по висоті, але вимога п. 13.3.6 не дозволяє встановлювати сповіщувачі на перекритті. А вже згадуване тут Додаток П зводу правил СП 5.13130.2009 рекомендує максимальна відстань від верхньої точки перекриття до вимірювального елемента сповіщувача 350 мм при кутах перекриття до 150 і при висоті приміщення від 10 до 12 метрів, що виключає встановлення сповіщувачів на нижню поверхню балок. Таким чином, вимоги, введені в п. 13.3.6, виключають можливість встановлення сповіщувачів в умовах, наведених у п. 13.3.8. У деяких випадках ця нормативна проблема може бути вирішена застосуванням лінійних димових або аспіраційних сповіщувачів.
Є ще одна проблема при введенні в п. 13.3.6 вимоги «Відстань від сповіщувачів до довколишніх предметів у будь-якому випадку повинна бути не менше 0,5 м». Мова йде про захист запотолочного простору. Крім маси кабелю, трубопроводів та арматури, сам підвісна стеля нерідко розташовується на відстані менше 0,5 м від перекриття – та як у цьому випадку задовольнити вимогу п. 13.3.6? Відносити підвісну стелю на 0,5 м плюс висота сповіщувача? Абсурд, але про виключення цієї вимоги для випадку запотолочного простору в п. 13.3.6 не сказано.
Вимоги британського стандарту BS 5839
Аналогічні вимоги у британському стандарті BS 5839 викладені більш детально у значно більшому числі пунктів і c пояснювальними малюнками. Очевидно, що в загальному випадку предмети поблизу сповіщувача надають різний вплив залежно від їх висоти.
Стельові перешкоди
В першу чергу дається обмеження щодо розміщення точкових сповіщувачів поблизу конструкцій значної висоти, розташованих на перекритті і істотним чином впливають на час виявлення контрольованих факторів, у приблизному перекладі: «Теплові і димові детектори не повинні бути встановлені в межах 500 мм будь-яких стін, перегородок або перешкод для потоків диму і гарячих газів, таких як структурні балки і повітроводи, у разі, коли висота перешкоди більше ніж 250 мм».
Наступна вимога відноситься до конструкцій меншої висоти:
Розміщення пожежних сповіщувачів: вітчизняні та зарубіжні норми. Частина 2
Рис. 3. Детектор повинен відстояти від конструкції, висота якої до 250 мм, не менше ніж дві її висоти
«Там, де балки, повітроводи, світильники або інші конструкції, що примикають до стелі і створюють перешкоди для потоку диму, не перевищують за висотою 250 мм, детектори не повинні встановлюватися до цих конструкцій ближче, ніж дві їх висоти (див. рис 3)». Це вимога, відсутнє в наших нормах, якраз і враховує розмір мертвої зони» в залежності від висоти перешкоди, яку доводиться долати повітряному потоку. Наприклад, при висоті перешкоди 0,1 м допускається віднести від нього детектор на 0,2 м, а не на 0,5 м, за п. 13.3.6 зводу правил СП 5.13130.2009.
Наступна вимога, також відсутнє в наших нормах, стосується балок: «Стельові перешкоди, такі, як балки, що перевищують 10% загальної висоти приміщення, повинні розглядатися як стіни (рис. 4)». Відповідно, за кордоном у кожному утвореному такий балкою відсіку повинен бути встановлений мінімум один детектор, а наших сповіщувачів відповідно 1, або 2, або 3, або навіть 4 по СП 5.13130.2009, але це тема окремої статті. Однак необхідно відзначити, що вимога п. 13.3.8 «Точкові димові і теплові пожежні сповіщувачі слід встановлювати у кожному відсіку стелі…» залишає відкритим питання, про яке мінімальному їх кількості в кожному відсіку йде мова? Причому якщо розглядати 13 розділ зводу правил СП 5.13130.2009, то за п. 13.3.2 «в кожному закритому приміщенні слід встановлювати не менше двох пожежних сповіщувачів, включених за логічною схемою «або», а з 14-го розділу для установки двох сповіщувачів в приміщенні необхідно виконати ряд умов, а інакше кількість сповіщувачів має бути збільшено до 3 або 4.
Розміщення пожежних сповіщувачів: вітчизняні та зарубіжні норми. Частина 2
Рис. 4. Балки, що перевищують 10% загальної висоти приміщення, повинні розглядатися як стіни
Вільний простір навколо детектора
І ось нарешті ми добралися до аналога нашого вимоги п. 13.3.6 зводу правил СП 5.13130.2009, проте спільне з вимогою стандарту BS 5839 практично тільки значення 0,5 м: «Детектори повинні бути розміщені таким чином, щоб було забезпечено вільний простір в межах 500 мм нижче кожного детектора (рис. 5)». Тобто дана вимога задає простір у вигляді півсфери радіусом 0,5 м, а не циліндра, як в СП 5.13130.2009, і відноситься в основному до предметів у приміщенні, а не на стелі.
Розміщення пожежних сповіщувачів: вітчизняні та зарубіжні норми. Частина 2
Рис. 5. Вільний простір навколо детектора 500 мм
Захист запотолочного простору
А наступна вимога, також відсутнє в СП 5.13130.2009 зі зміною 1, – це розміщення детекторів в застельовому просторі і під фльшполом: «У невентильованих просторах чутливий елемент пожежних детекторів слід розташовувати в верхніх 10% простору або у верхніх 125 мм в залежності від того, що більше» (див. рис. 6).
Розміщення пожежних сповіщувачів: вітчизняні та зарубіжні норми. Частина 2
Рис. 6. Розміщення детекторів в застельовому або підпільному просторі
Це вимога показує, що цей випадок не слід пов’язувати з вимогою вільного простору 0,5 м навколо сповіщувача для приміщень і виключає можливість «винаходу» сповіщувача для захисту двох просторів.
Продовження випливає.