ISSN 0236-4468. Пожарная безопасносность. 2003. № 4
Беззащитность запотолочного пространства или почему System Sensor не выпускает датчики для защиты двух объемов
Неплохов И.Г., эксперт, к.т.н.
Вопрос о защите основного объема помещения и запотолочного пространства (пространства за подвесным потолком, используемое для прокладки электрокабелей, в том числе, совместно с остальными коммуникациями) одним дымовым извещателем неоднократно обсуждался на страницах различных журналов [2], однако подобная установка стала настолько привычной, что некоторые участники семинаров, регулярно проводимых в «Систем Сенсор Фаир Детекторс», задают вопрос: почему же компания System Sensor не выпускает подобных извещателей?
Для контроля двух объемов пожарный извещатель (ПИ), врезается в подвесной потолок, таким образом, чтобы один дымозаход ПИ располагался в верхнем объеме, а другой в нижнем. При этом, должны обеспечиваться беспрепятственное прохождение воздуха из верхнего объема в нижний через дымовую камеру, эффективный дымозаход в основном (нижнем) объеме и отсутствие влияния этих процессов друг на друга. Реализовать данные требования при использовании одной дымовой камеры невозможно: направленный воздушный поток, проходящий из одного объема в другой, обязательно будет препятствовать встречному дымозаходу. ПИ, установленный на подвесном потолке в запотолочном пространстве, находится «на полу» и при отсутствии направленных потоков дым попадет в него только после заполнения всего объема. А при наличии встречного воздушного потока и вовсе не попадет.
Теоретически конструкция извещателей новейших серий «ЕСО1000» и «Леонардо» System Sensor с незначительной доработкой отвечала бы большинству приведенных требований. Разработанные для этих серий специализированные микросхемы обеспечили, кроме интеллекта, повышения помехоустойчивости и стабильности параметров, уменьшение в 4 – 5 раз числа электронных компонентов и площади монтажной платы. Это позволило полностью изменить конструкцию пожарного извещателя: светодиод и фотодиод оптопары расположены непосредственно на печатной плате, в центральную часть которой «врезана» высокая горизонтально вентилируемая дымовая камера (рис. 1). Дополнительное отверстие в центре верхней части корпуса обеспечило бы поступление дыма из запотолочного пространства непосредственно в центральную наиболее чувствительную часть дымовой камеры, при этом у извещателя сохранился бы действующий горизонтальный дымозаход в основном объеме помещения. «Модернизированные» дымовые извещатели ИП212-58 (ЕСО1003) и ИП212-60А (Леонардо-О) с монтажным комплектом для подвесных потолков RMK400 System Sensor были бы куда более эффективны, чем существующие датчики «на два объема».
Сравните конструкции распространенных дымовых извещателей «на два объема» с конструкцией «Леонардо». Пионер в этом направлении - ИП 212-3СУ [2] имеет вертикально вентилируемую дымовую камеру, верхний дымозаход в виде узкой боковой щели шириной 0,7 мм, закрытый панелью подвесного потолка и вертикальный дымозаход с торца датчика в основной части помещения (рис. 2). Недостаток такой конструкции очевиден: основной поток воздуха из верхнего объема проходит вне рабочей части дымовой камеры, причем пыль, накапливающаяся на подвесном потолке, со временем полностью закроет верхний дымозаход. С другой стороны, эффективность контроля основного помещения снижается из-за отсутствия верхнего дымозахода в нижнем объеме.
И еще вопрос, насколько результаты сертификационных испытаний по чувствительности ИП 212-3СУ (а они проводились на ПИ с двумя дымозаходами), можно применять на ПИ с одним дымозаходом?
Последователь, извещатель на два объема - ДИП-41М, является «модернизацией» ранее выпускавшегося ДИП-41 с боковым дымозаходом и горизонтально вентилируемой камерой, как и у абсолютного большинства современных оптико-электронных извещателей. При установке ДИП-41М в подвесной потолок дымозаход в основном помещении полностью сохраняется. А вот возможность контроля запотолочного пространства, даже теоретически, более чем сомнительна. Вся «модернизация» заключалась в добавлении в верхней стенке корпуса извещателя двух параллельных щелей 2 х 45 мм (рис. 3), которые открывают доступ только к печатной плате! Ни дымовая камера, ни печатная плата, ни другие части корпуса конструктивных изменений не претерпели. Дым из верхнего объема через зазоры в монтажном устройстве и в корпусе ДИП-41М должен «просочиться» в основное помещение и зайти через обычный (нижний) дымозаход в дымовую камеру. Если это и произойдет, то только тогда, когда дым полностью заполнит запотолочное пространство и верхнюю часть основного помещения и окутает полностью ПИ!
И что же мешает компании с мировым именем сделать свою продукцию еще более доступной для российского потребителя, выпустив «модернизированные» пожарные извещатели ЕСО1003М и Леонардо-ОМ на два объема, которые были бы лишены недостатков ИП 212-3СУ и ДИП-41М?!.. Но сначала попробуем выяснить: каким образом появилось данное техническое решение на чем оно основано, кроме ценовых показателей, и как оно влияет на пожарную безопасность?
Для контроля двух объемов пожарный извещатель (ПИ), врезается в подвесной потолок, таким образом, чтобы один дымозаход ПИ располагался в верхнем объеме, а другой в нижнем. При этом, должны обеспечиваться беспрепятственное прохождение воздуха из верхнего объема в нижний через дымовую камеру, эффективный дымозаход в основном (нижнем) объеме и отсутствие влияния этих процессов друг на друга. Реализовать данные требования при использовании одной дымовой камеры невозможно: направленный воздушный поток, проходящий из одного объема в другой, обязательно будет препятствовать встречному дымозаходу. ПИ, установленный на подвесном потолке в запотолочном пространстве, находится «на полу» и при отсутствии направленных потоков дым попадет в него только после заполнения всего объема. А при наличии встречного воздушного потока и вовсе не попадет.
 |
| Рис. 1. Конструкция извещателя Леонардо-О |
| Рис. 1. Конструкция извещателя ИП 212-3СУ |
| Рис. 1. Конструкция извещателя ДИП-41М |
Теоретически конструкция извещателей новейших серий «ЕСО1000» и «Леонардо» System Sensor с незначительной доработкой отвечала бы большинству приведенных требований. Разработанные для этих серий специализированные микросхемы обеспечили, кроме интеллекта, повышения помехоустойчивости и стабильности параметров, уменьшение в 4 – 5 раз числа электронных компонентов и площади монтажной платы. Это позволило полностью изменить конструкцию пожарного извещателя: светодиод и фотодиод оптопары расположены непосредственно на печатной плате, в центральную часть которой «врезана» высокая горизонтально вентилируемая дымовая камера (рис. 1). Дополнительное отверстие в центре верхней части корпуса обеспечило бы поступление дыма из запотолочного пространства непосредственно в центральную наиболее чувствительную часть дымовой камеры, при этом у извещателя сохранился бы действующий горизонтальный дымозаход в основном объеме помещения. «Модернизированные» дымовые извещатели ИП212-58 (ЕСО1003) и ИП212-60А (Леонардо-О) с монтажным комплектом для подвесных потолков RMK400 System Sensor были бы куда более эффективны, чем существующие датчики «на два объема».
Сравните конструкции распространенных дымовых извещателей «на два объема» с конструкцией «Леонардо». Пионер в этом направлении - ИП 212-3СУ [2] имеет вертикально вентилируемую дымовую камеру, верхний дымозаход в виде узкой боковой щели шириной 0,7 мм, закрытый панелью подвесного потолка и вертикальный дымозаход с торца датчика в основной части помещения (рис. 2). Недостаток такой конструкции очевиден: основной поток воздуха из верхнего объема проходит вне рабочей части дымовой камеры, причем пыль, накапливающаяся на подвесном потолке, со временем полностью закроет верхний дымозаход. С другой стороны, эффективность контроля основного помещения снижается из-за отсутствия верхнего дымозахода в нижнем объеме.
И еще вопрос, насколько результаты сертификационных испытаний по чувствительности ИП 212-3СУ (а они проводились на ПИ с двумя дымозаходами), можно применять на ПИ с одним дымозаходом?
Последователь, извещатель на два объема - ДИП-41М, является «модернизацией» ранее выпускавшегося ДИП-41 с боковым дымозаходом и горизонтально вентилируемой камерой, как и у абсолютного большинства современных оптико-электронных извещателей. При установке ДИП-41М в подвесной потолок дымозаход в основном помещении полностью сохраняется. А вот возможность контроля запотолочного пространства, даже теоретически, более чем сомнительна. Вся «модернизация» заключалась в добавлении в верхней стенке корпуса извещателя двух параллельных щелей 2 х 45 мм (рис. 3), которые открывают доступ только к печатной плате! Ни дымовая камера, ни печатная плата, ни другие части корпуса конструктивных изменений не претерпели. Дым из верхнего объема через зазоры в монтажном устройстве и в корпусе ДИП-41М должен «просочиться» в основное помещение и зайти через обычный (нижний) дымозаход в дымовую камеру. Если это и произойдет, то только тогда, когда дым полностью заполнит запотолочное пространство и верхнюю часть основного помещения и окутает полностью ПИ!
И что же мешает компании с мировым именем сделать свою продукцию еще более доступной для российского потребителя, выпустив «модернизированные» пожарные извещатели ЕСО1003М и Леонардо-ОМ на два объема, которые были бы лишены недостатков ИП 212-3СУ и ДИП-41М?!.. Но сначала попробуем выяснить: каким образом появилось данное техническое решение на чем оно основано, кроме ценовых показателей, и как оно влияет на пожарную безопасность?
Развитие методов защиты запотолочного пространства
До середины 90-х годов XX века вопрос пожарной защиты пространства, расположенного за фальшпотолком, никак не регламентировался нормативными документами, выпускавшимся контролирующими органами (Госстрой, ГУГПС). Только в НПБ 110-96 [1], введенных в действие с января 1997 года, пространства за подвесным потолком и под съемными полами и т.п., используемые для прокладки электрокабелей, были отнесены к кабельным сооружениям с обязательной защитой автоматическими установками тушения или обнаружения пожара. Рекомендаций относительно типа пожарного извещателя для защиты пространств за подвесными потолками дано не было и исходя из минимума дополнительных затрат практически везде в запотолочном пространстве стали ставить тепловые максимальные извещатели – самые дешевые и абсолютно бесполезные в большинстве случаев. Максимальные тепловые ПИ не обеспечивают раннего определения возгорания, они активизируются только при наличии уже очага открытого огня достаточно большого размера, что определяет значительные материальные потери как от огня, так и от тушения пожара [4].
В настоящее время нормативные требования полностью изменились: область использования тепловых извещателей значительно ограничилась после введения в действие в 2001 году Изменения № 1 к НПБ 110-99 [3]. В п.2 упомянутых Норм перечислены виды объектов, которые следует оборудовать дымовыми пожарными извещателями, это практически все объекты за исключением специализированных. В НПБ 88-2001 [5], вступивших в силу с января 2002 г., для защиты пространств за подвесными потолками рекомендовано использовать дымовые пожарные извещатели (приложение 12, п. 3.1.)
Но в 90-х годах в запотолочном пространстве устанавливались только тепловые максимальные ПИ, что и определило возможность проведения на базе Санкт-Петербургского Университета МВД России в декабре 1998 года сравнительных испытаний тепловых максимальных ПИ и дымовых извещателей ИП212-3С, установленных в подвесном потолке [2]. Даже несмотря на то, что в действующих в 1985 – 2001 г.г. СНиП 2.04.09-84 (п. 4.3) [6] и в действующих в настоящее время НПБ 88-2001 (п. 12.18) содержится требование: «Точечные пожарные извещатели… следует устанавливать, как правило, под перекрытием. При невозможности установки извещателей непосредственно под перекрытием допускается их установка на стенах, колоннах… При этом расстояние от потолка до нижней точки извещателя должно быть не более 0,3 м». Это требование, запрещает установку извещателей на подвесном потолке, расположенном на расстоянии более 0,3 м от основного потолка.
Почему установлено такое жесткое ограничение на размещение извещателей?.. Но сначала несколько слов о ГОСТ Р 50898-96 [7], по методикам которого проводились испытания ИП212-3С.
В настоящее время нормативные требования полностью изменились: область использования тепловых извещателей значительно ограничилась после введения в действие в 2001 году Изменения № 1 к НПБ 110-99 [3]. В п.2 упомянутых Норм перечислены виды объектов, которые следует оборудовать дымовыми пожарными извещателями, это практически все объекты за исключением специализированных. В НПБ 88-2001 [5], вступивших в силу с января 2002 г., для защиты пространств за подвесными потолками рекомендовано использовать дымовые пожарные извещатели (приложение 12, п. 3.1.)
Но в 90-х годах в запотолочном пространстве устанавливались только тепловые максимальные ПИ, что и определило возможность проведения на базе Санкт-Петербургского Университета МВД России в декабре 1998 года сравнительных испытаний тепловых максимальных ПИ и дымовых извещателей ИП212-3С, установленных в подвесном потолке [2]. Даже несмотря на то, что в действующих в 1985 – 2001 г.г. СНиП 2.04.09-84 (п. 4.3) [6] и в действующих в настоящее время НПБ 88-2001 (п. 12.18) содержится требование: «Точечные пожарные извещатели… следует устанавливать, как правило, под перекрытием. При невозможности установки извещателей непосредственно под перекрытием допускается их установка на стенах, колоннах… При этом расстояние от потолка до нижней точки извещателя должно быть не более 0,3 м». Это требование, запрещает установку извещателей на подвесном потолке, расположенном на расстоянии более 0,3 м от основного потолка.
Почему установлено такое жесткое ограничение на размещение извещателей?.. Но сначала несколько слов о ГОСТ Р 50898-96 [7], по методикам которого проводились испытания ИП212-3С.
Тестовые очаги пожара по ГОСТ Р 50898-96
В ГОСТ Р 50898-96, введенном в действие с 1 января 1997 года, изложены методики проведения натурных испытаний пожарных извещателей и даны критерии определения пригодности пожарного извещателя (ПИ) к обнаружению различных видов пожара. Испытания проводятся в помещении с размерами (10 ± 1) м х (7 ± 1) м и высотой (4 ± 0,2) м. Тестовый очаг располагается в центре помещения на полу, на потолке испытательного помещения размещаются измерители оптической плотности среды m, концентрации продуктов горения Y, температуры Т, и тестируемые пожарные извещатели (рис. 4).
Стандарт регламентирует использование 6 типов тестовых очагов пожара (ТП), причем в п.7.9 определено, что тепловые ПИ проверяют только на воздействие ТП-6, а дымовые – на воздействие всех видов ТП, кроме ТП-6. Для каждого типа ТП заданы максимальные величины оптической плотности среды m (дБ/м), концентрации продуктов горения Y (отн. ед.) и температуры Т (°С), соответствующие времени окончания испытаний, так же указаны предельно допустимые времена срабатывания ПИ, соответствующие минимальной скорости развития пожара:
ТП-1 (горение древесины) – Y = 6, время срабатывания не более 370 с;
ТП-2 (тление древесины) – m = 2, время срабатывания не более 840 с;
ТП-3 (тление со свечением хлопка) – m = 2, время срабатывания не более 640 с;
ТП-4 (горение полимерных материалов) – Y = 6, время срабатывания не более 180 с;
ТП-5 (горение легковоспламеняющейся жидкости с выделением дыма) – Y = 6, время срабатывания не более 240 с;
ТП-6 (горение легковоспламеняющейся жидкости без выделения дыма) – Т = 60°С, время срабатывания не более 510 с.
При испытаниях фиксируется время активизации каждого образца ПИ и соответствующие значения контролируемых параметров. Считается, что пожарные извещатели не выдержали испытание по данному виду ТП, если они не активизировались при достижении максимальных значений контролируемых параметров. При сертификации российских ПИ испытания по ГОСТ Р 50898-96 не проводятся (по причине отсутствия ГОСТ Р 50898-96 в «Перечне продукции, подлежащей обязательной сертификации в ССПБ» [8] в качестве документа, на соответствие которому проводится сертификация), поэтому информация о чувствительности ПИ к воздействию дымов, образующихся в результате горения (тления) материалов от тестовых очагов пожара отсутствует. В Европе испытания дымовых извещателей аналогичные НПБ 65 – 97 [9] и ГОСТ Р 50898-96 включены в один документ - европейский стандарт EN 54 часть 7. Причем сначала измеряется чувствительность 20 образцов в дымовом канале, а затем четыре наименее чувствительных извещателя подвергаются испытаниям на тестовые пожары. Для примера в таблице 1 приведены результаты испытаний дымовых оптико-электронных извещателей ЕСО1003 System Sensor.
По результатам испытаний на тестовые очаги пожаров потребитель получает наглядную и достоверную информацию об эффективности данного типа ПИ при определении возгорания различных материалов в реальных условиях.
 |
|
|
Рис. 4. Испытательное помещение (вид сверху).
1 – положение на потолке тестируемых ПИ, измерителей оптической плотности среды и концентрации продуктов горения; 2 – положение на полу тестового очага пожара. |
Рис. 5. Тестовый очаг ТП-3. Примерно 90 хлопковых фитилей длиной 800 мм.
|
Стандарт регламентирует использование 6 типов тестовых очагов пожара (ТП), причем в п.7.9 определено, что тепловые ПИ проверяют только на воздействие ТП-6, а дымовые – на воздействие всех видов ТП, кроме ТП-6. Для каждого типа ТП заданы максимальные величины оптической плотности среды m (дБ/м), концентрации продуктов горения Y (отн. ед.) и температуры Т (°С), соответствующие времени окончания испытаний, так же указаны предельно допустимые времена срабатывания ПИ, соответствующие минимальной скорости развития пожара:
ТП-1 (горение древесины) – Y = 6, время срабатывания не более 370 с;
ТП-2 (тление древесины) – m = 2, время срабатывания не более 840 с;
ТП-3 (тление со свечением хлопка) – m = 2, время срабатывания не более 640 с;
ТП-4 (горение полимерных материалов) – Y = 6, время срабатывания не более 180 с;
ТП-5 (горение легковоспламеняющейся жидкости с выделением дыма) – Y = 6, время срабатывания не более 240 с;
ТП-6 (горение легковоспламеняющейся жидкости без выделения дыма) – Т = 60°С, время срабатывания не более 510 с.
При испытаниях фиксируется время активизации каждого образца ПИ и соответствующие значения контролируемых параметров. Считается, что пожарные извещатели не выдержали испытание по данному виду ТП, если они не активизировались при достижении максимальных значений контролируемых параметров. При сертификации российских ПИ испытания по ГОСТ Р 50898-96 не проводятся (по причине отсутствия ГОСТ Р 50898-96 в «Перечне продукции, подлежащей обязательной сертификации в ССПБ» [8] в качестве документа, на соответствие которому проводится сертификация), поэтому информация о чувствительности ПИ к воздействию дымов, образующихся в результате горения (тления) материалов от тестовых очагов пожара отсутствует. В Европе испытания дымовых извещателей аналогичные НПБ 65 – 97 [9] и ГОСТ Р 50898-96 включены в один документ - европейский стандарт EN 54 часть 7. Причем сначала измеряется чувствительность 20 образцов в дымовом канале, а затем четыре наименее чувствительных извещателя подвергаются испытаниям на тестовые пожары. Для примера в таблице 1 приведены результаты испытаний дымовых оптико-электронных извещателей ЕСО1003 System Sensor.
Таблица 1
| Вид ТП | № п/п | Время активизации (мин:сек) |
Параметры тестового очага при активизации | ||
| Y | m (дБ/м) | ?Т (°С) | |||
| ТП-2 (тление древесины) | 17 | 7:47 | 0.73 | 0.80 | - |
| 18 | 6:10 | 0.52 | 0.46 | - | |
| 19 | 7:49 | 0.79 | 0.80 | - | |
| 20 | 6:53 | 0.63 | 0.59 | - | |
| ТП-3 (тление хлопка) | 17 | 6:09 | 1.49 | 0.95 | - |
| 18 | 5:29 | 1.04 | 0.58 | - | |
| 19 | 5:48 | 1.37 | 0.86 | - | |
| 20 | 5:35 | 1.11 | 0.72 | - | |
| ТП-4 (горение полиуретана) | 17 | 2:11 | 3.35 | 0.91 | 8.4 |
| 18 | 2:15 | 3.61 | 1.00 | 10.3 | |
| 19 | 2:17 | 3.61 | 1.00 | 10.3 | |
| 20 | 2:17 | 3.61 | 1.00 | 10.3 | |
| ТП-5 (горение гептана) | 17 | 2:45 | 4.58 | 0.92 | 19.1 |
| 18 | 2:21 | 3.69 | 0.80 | 17.1 | |
| 19 | 2:17 | 3.73 | 0.81 | 17.0 | |
| 20 | 2:13 | 3.53 | 0.81 | 16.0 | |
По результатам испытаний на тестовые очаги пожаров потребитель получает наглядную и достоверную информацию об эффективности данного типа ПИ при определении возгорания различных материалов в реальных условиях.
Результаты испытаний извещателей ИП 212-3С
В ГОСТ Р 50898-96 нет ни одного типа очага ТП, предназначенного для испытаний одновременно и тепловых и дымовых ПИ, следовательно подобные испытания не являются полностью корректными, поскольку выбор очага ТП сразу предопределяет и выбор типа ПИ. При испытаниях извещателей ИП212-3С в качестве тестового очага пожара использовался очаг ТП-3 – примерно 90 хлопковых фитилей длиной 800 мм и массой примерно 3 г каждый, прикрепленных к проволочному кольцу диаметром 100 мм, подвешенному на штативе (рис. 5). Выбор типа тестового очага изначально определил результат в пользу дымовых извещателей: когда все датчики ИП212-3С сработали, температура от тления хлопковых фитилей в запотолочном пространстве увеличилась всего на 2°С и, соответственно, не привела к срабатыванию тепловых ПИ. При этом другие типы ТП в тех условиях нельзя было разместить в запотолочном пространстве – любое горение могло привести к разрушению разделительной перегородки, имитирующей подвесной потолок, и вызвать реальный пожар. Также следует иметь в виду, что данный тип пожара характерен для жилых зданий, горение изоляции лучше имитируется тестовым очагом ТП-4, при котором происходит выделение тепла (таблица 1). И в этом случае результаты могли быть иными. В статье [2] указано, что «все датчики ИП 212-3С, врезанные в потолок, срабатывали до полного сгорания тестового очага», т.е. время срабатывания явно превышало максимально допустимые 640 с для ТП-3 по ГОСТ Р 50898-96.
Для получения количественных оценок используем зависимости времени срабатывания извещателей ИП212-3С на потолочном перекрытии, на тросах и в фальшпотолке на 0,3 м от потолочного перекрытия, приведенные в [2]. Для упрощения анализа на рис. 6 начало координат совмещено с расположением очага пожара.
На начальной стадии пожара дым от очага ТП поднимается до потолка и далее распространяется тонким слоем вдоль него. Соответственно, первыми активизируются извещатели, расположенные непосредственно на потолочном перекрытии: два ближайших к очагу через 2 минуты, два дальних – через 5 минут. Характер кривой совпадает с теоретической зависимостью: начало кривой – практически квадратичная зависимость, так как дым, достигнув потолка, расходится в горизонтальной плоскости во всех направлениях и оптическая плотность среды обратнопропорциональна квадрату расстояния от очага ТП. Когда дым достигает боковых стен помещения, зависимость начинает приближается к линейной, практически линейная зависимость снижения оптической плотности среды от расстояния до очага может быть получена при проведении испытаний в узком длинном коридоре.
На втором этапе пожара дым начинает накапливаться в верхней части помещения и постепенно происходит увеличение его слоя. Извещатели, расположенные на расстоянии 0,3 м от потолка, срабатывают практически в одно время (рис. 6). Это указывает на одновременное по всей площади помещения увеличение слоя дыма под потолком. Время срабатывания ИП212-3С составляет уже 10 – 11 минут, т.е. на пределе требований ГОСТ Р 50898-96 для ТП-3. Причем время 640 с соответствует наименьшей скорости увеличения задымления, при максимальной скорости – допустимое время срабатывания ПИ должно быть не более 280 с. Испытания прекращаются при достижении оптической плотности среды 2 дБ/м. Таким образом, установка дымового ИП даже, казалось бы, на незначительном расстоянии, на 0,3 м от потолка, приводит к качественному изменению процесса обнаружения задымления. В зависимости от расположения ПИ относительно очага возгорания время обнаружения пожара возрастает в 2 – 5 раз (рис. 6). С учетом линейного характера увеличения оптической плотности среды от времени (рис. Л.5 ГОСТ Р 50898-96), при установке ПИ на расстоянии 1 м, получим увеличение время определения пожара уже в 6 – 15 раз! Причем эти коэффициенты практически не зависят от типа дымового извещателя.
Для определения реального времени срабатывания ИП212-3С в подвесном потолке необходимо учесть, что на испытания были представлены извещатели с максимально допустимой по чувствительностью - 0,05 дБ/м [2]. Такая чувствительность на практике может быть реализована только в адресно-аналоговых системах. В пороговых извещателях с высокой степенью защиты от внешних влияний устанавливается чувствительность до 0,1 дБ/м, при наличии компенсации запыления дымовой камеры может быть повышена до 0,07 дБ/м. Некоторые российские производители дымовых ПИ для снижения вероятности ложных срабатываний загрубляют чувствительность до 0,2 дБ/м (наихудшая чувствительность по НПБ 65-97) а некоторые и более.
Таким образом, для оценки реального времени срабатывания ИП212-3С значения, приведенные в [2] и на рис. 6 необходимо увеличить в 2 – 4 раза. Таким образом, реальное время срабатывания ИП 212-3С с реальной чувствительностью 0,1 – 0,2 дБ/м, установленных на расстоянии 0,3 м от потолочного перекрытия может достигать 20 - 40 минут, а для установленных на расстоянии 1 м время срабатывания достигает значения, когда пожар из начальной стадии переходит в стадию развитого пожара.
Это объясняет, почему при проведении экспериментов другими производителями дымовых ПИ не было получено «положительного» результата и почему выпуск подобных ПИ не является обоснованным решением. Время срабатывания реального дымового ПИ, а не с «разогнанной» до максимума чувствительностью, при установке в подвесном потолке превышает все разумные пределы.
Поэтому ни один мировой производитель не выпускает пожарных извещателей, предназначенных для «защиты» двух объемов. Более того, в конструкции пожарных извещателей не допускается наличия каких-либо отверстий, которые при установке извещателя на подвесном потолке связывали бы два объема. Появление воздушного потока изCза потолка, например, при разгерметизации приточной вентиляции, или вследствие нагрева воздуха запотолочного пространства осветительными приборами, препятствует дымозаходу из основного помещения. В реальных условиях установка одного дымового ПИ на два объема мало чем отличается от установки одного ПИ на два помещения. Хотя у авторов данного решения другое мнение: «Факт возможности установки одного извещателя для контроля как межпотолочного, так и основного помещения в фальшпотолке с лихвой искупает незначительное запаздывание срабатывания по сравнению с установленным на потолке» [2]. Однако снижение стоимости системы пожарной сигнализации в нарушение действующих нормативов «с лихвой искупает» только снижение пожарной безопасности до недопустимых пределов и рост числа пожаров.
|
Рис. 6. Зависимость времени срабатывания ПИ от расстояния извещателя до очага ТП и от типа установки извещателя: 1 - на потолочном перекрытии; 2, 3 - на тросе и врезанные в подвесной потолок на расстоянии 0,3 м от перекрытия.
|
Для получения количественных оценок используем зависимости времени срабатывания извещателей ИП212-3С на потолочном перекрытии, на тросах и в фальшпотолке на 0,3 м от потолочного перекрытия, приведенные в [2]. Для упрощения анализа на рис. 6 начало координат совмещено с расположением очага пожара.
На начальной стадии пожара дым от очага ТП поднимается до потолка и далее распространяется тонким слоем вдоль него. Соответственно, первыми активизируются извещатели, расположенные непосредственно на потолочном перекрытии: два ближайших к очагу через 2 минуты, два дальних – через 5 минут. Характер кривой совпадает с теоретической зависимостью: начало кривой – практически квадратичная зависимость, так как дым, достигнув потолка, расходится в горизонтальной плоскости во всех направлениях и оптическая плотность среды обратнопропорциональна квадрату расстояния от очага ТП. Когда дым достигает боковых стен помещения, зависимость начинает приближается к линейной, практически линейная зависимость снижения оптической плотности среды от расстояния до очага может быть получена при проведении испытаний в узком длинном коридоре.
На втором этапе пожара дым начинает накапливаться в верхней части помещения и постепенно происходит увеличение его слоя. Извещатели, расположенные на расстоянии 0,3 м от потолка, срабатывают практически в одно время (рис. 6). Это указывает на одновременное по всей площади помещения увеличение слоя дыма под потолком. Время срабатывания ИП212-3С составляет уже 10 – 11 минут, т.е. на пределе требований ГОСТ Р 50898-96 для ТП-3. Причем время 640 с соответствует наименьшей скорости увеличения задымления, при максимальной скорости – допустимое время срабатывания ПИ должно быть не более 280 с. Испытания прекращаются при достижении оптической плотности среды 2 дБ/м. Таким образом, установка дымового ИП даже, казалось бы, на незначительном расстоянии, на 0,3 м от потолка, приводит к качественному изменению процесса обнаружения задымления. В зависимости от расположения ПИ относительно очага возгорания время обнаружения пожара возрастает в 2 – 5 раз (рис. 6). С учетом линейного характера увеличения оптической плотности среды от времени (рис. Л.5 ГОСТ Р 50898-96), при установке ПИ на расстоянии 1 м, получим увеличение время определения пожара уже в 6 – 15 раз! Причем эти коэффициенты практически не зависят от типа дымового извещателя.
Для определения реального времени срабатывания ИП212-3С в подвесном потолке необходимо учесть, что на испытания были представлены извещатели с максимально допустимой по чувствительностью - 0,05 дБ/м [2]. Такая чувствительность на практике может быть реализована только в адресно-аналоговых системах. В пороговых извещателях с высокой степенью защиты от внешних влияний устанавливается чувствительность до 0,1 дБ/м, при наличии компенсации запыления дымовой камеры может быть повышена до 0,07 дБ/м. Некоторые российские производители дымовых ПИ для снижения вероятности ложных срабатываний загрубляют чувствительность до 0,2 дБ/м (наихудшая чувствительность по НПБ 65-97) а некоторые и более.
Таким образом, для оценки реального времени срабатывания ИП212-3С значения, приведенные в [2] и на рис. 6 необходимо увеличить в 2 – 4 раза. Таким образом, реальное время срабатывания ИП 212-3С с реальной чувствительностью 0,1 – 0,2 дБ/м, установленных на расстоянии 0,3 м от потолочного перекрытия может достигать 20 - 40 минут, а для установленных на расстоянии 1 м время срабатывания достигает значения, когда пожар из начальной стадии переходит в стадию развитого пожара.
Это объясняет, почему при проведении экспериментов другими производителями дымовых ПИ не было получено «положительного» результата и почему выпуск подобных ПИ не является обоснованным решением. Время срабатывания реального дымового ПИ, а не с «разогнанной» до максимума чувствительностью, при установке в подвесном потолке превышает все разумные пределы.
Поэтому ни один мировой производитель не выпускает пожарных извещателей, предназначенных для «защиты» двух объемов. Более того, в конструкции пожарных извещателей не допускается наличия каких-либо отверстий, которые при установке извещателя на подвесном потолке связывали бы два объема. Появление воздушного потока изCза потолка, например, при разгерметизации приточной вентиляции, или вследствие нагрева воздуха запотолочного пространства осветительными приборами, препятствует дымозаходу из основного помещения. В реальных условиях установка одного дымового ПИ на два объема мало чем отличается от установки одного ПИ на два помещения. Хотя у авторов данного решения другое мнение: «Факт возможности установки одного извещателя для контроля как межпотолочного, так и основного помещения в фальшпотолке с лихвой искупает незначительное запаздывание срабатывания по сравнению с установленным на потолке» [2]. Однако снижение стоимости системы пожарной сигнализации в нарушение действующих нормативов «с лихвой искупает» только снижение пожарной безопасности до недопустимых пределов и рост числа пожаров.
ВЫВОДЫ
1. Размещение дымового пожарного извещателя на расстоянии 300 мм от потолочного перекрытия значительно снижает эффективность системы пожарной сигнализации (время срабатывания ПИ увеличивается в 2 – 5 раз), а размещение дымового извещателя на расстоянии 1 м делает систему пожарной сигнализации практически неработоспособной (время срабатывания ПИ ориентировочно увеличивается в 6 – 15 раз).
2. Размещение дымового извещателя между двумя объемами делает его полностью неработоспособным из-за потоков воздуха, препятствующих дымозаходу не зависимо от величины запотолочного пространства.
3. При испытаниях, проведенных в 1998 г. на базе Санкт-Петербургского Университета МВД России, дымовые извещатели ИП212-3С сравнивались с тепловыми максимальными ПИ, установка которых в запотолочном пространстве не соответствует современной нормативной базе. Испытания проводились только с очагом ТП-3, что не позволяет оценить эффективность извещателей ИП212-3С по ГОСТ Р 50898-96.
4. На испытания были представлены датчики ИП212-3С с увеличенной в несколько раз чувствительностью, до 0,05 дБ/м [2] (максимально допустимая чувствительность по НПБ 65-97), которые сработали до полного сгорания тестового очага ТП-3, т.е. по истечении максимально допустимого времени срабатывания ПИ по ГОСТ Р 50898-96 (в наихудшем случае 640 с).
5. Время срабатывания ИП212-3С с реальной чувствительностью 0,1 – 0,2 дБ/м, установленных на расстоянии 1 м от потолочного перекрытия при использовании тестового очага ТП-3 по ГОСТ Р 50898-96 при отсутствии встречных воздушных потоков оценивается 1 – 2 часами!
2. Размещение дымового извещателя между двумя объемами делает его полностью неработоспособным из-за потоков воздуха, препятствующих дымозаходу не зависимо от величины запотолочного пространства.
3. При испытаниях, проведенных в 1998 г. на базе Санкт-Петербургского Университета МВД России, дымовые извещатели ИП212-3С сравнивались с тепловыми максимальными ПИ, установка которых в запотолочном пространстве не соответствует современной нормативной базе. Испытания проводились только с очагом ТП-3, что не позволяет оценить эффективность извещателей ИП212-3С по ГОСТ Р 50898-96.
4. На испытания были представлены датчики ИП212-3С с увеличенной в несколько раз чувствительностью, до 0,05 дБ/м [2] (максимально допустимая чувствительность по НПБ 65-97), которые сработали до полного сгорания тестового очага ТП-3, т.е. по истечении максимально допустимого времени срабатывания ПИ по ГОСТ Р 50898-96 (в наихудшем случае 640 с).
5. Время срабатывания ИП212-3С с реальной чувствительностью 0,1 – 0,2 дБ/м, установленных на расстоянии 1 м от потолочного перекрытия при использовании тестового очага ТП-3 по ГОСТ Р 50898-96 при отсутствии встречных воздушных потоков оценивается 1 – 2 часами!
Литература:
1. НПБ 110-96 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и обнаружения пожара».
2. Танклевский Л. и др. «Защита межпотолочного пространства» в журнале «БДИ», №4, 1999 г.
3. НПБ 110-99 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматический пожарной сигнализацией.
4. Шаровар Ф.И. «Сравнительная оценка эффективности применения тепловых максимальных, дифференциальных и дымовых пожарных извещателей.» в журнале «Системы безопасности», №1(49), 2003 г.
5. НПБ 88-2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования».
6. СНиП 2.04.09-84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений»
7. ГОСТ Р 50898-96. Извещатели пожарные. Огневые испытания.
8. «Перечень продукции, подлежащей оязательной сертификации в области пожарной безопасности» (Приложение к Приказу МЧС России от 8 июля 2002 г. №320).
9. НПБ 65-97 «Извещатели пожарные дымовые оптико-электронные. Общие технические требования. Методы испытаний.»
2. Танклевский Л. и др. «Защита межпотолочного пространства» в журнале «БДИ», №4, 1999 г.
3. НПБ 110-99 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматический пожарной сигнализацией.
4. Шаровар Ф.И. «Сравнительная оценка эффективности применения тепловых максимальных, дифференциальных и дымовых пожарных извещателей.» в журнале «Системы безопасности», №1(49), 2003 г.
5. НПБ 88-2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования».
6. СНиП 2.04.09-84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений»
7. ГОСТ Р 50898-96. Извещатели пожарные. Огневые испытания.
8. «Перечень продукции, подлежащей оязательной сертификации в области пожарной безопасности» (Приложение к Приказу МЧС России от 8 июля 2002 г. №320).
9. НПБ 65-97 «Извещатели пожарные дымовые оптико-электронные. Общие технические требования. Методы испытаний.»