27.07.2009. Системы противодымной защиты.Приборы управления

Высотное строительство становится неотъемлемым архитектурным элементом наших городов. Его развитие требует принципиально иного подхода к обеспечению требований безопасности. Кроме различного рода технических и непреднамеренных действий персонала, могущих вызвать чрезвычайную ситуацию, высотные здания становятся «привлекательным» объектом для нанесения террористических атак. По однозначному мнению экспертов, нет ничего более страшного, чем пожар в высотном доме. Эвакуация большого количества людей через внешние элементы здания является неразрешимой задачей и становится основной проблемой безопасности. Решение таких задач требует комплексного подхода, включающего разработку нормативных документов, технических решений, методов приемки и непрерывного мониторинга систем безопасности.

Приборы управления (ППУ) системами противодымной защиты (СПЗ) для таких объектов становятся стержневым звеном всей системы противопожарной безопасности. К огромному сожалению, в данном вопросе еще присутствует традиционный подход, когда СПЗ играла скорее роль декоративных элементов здания, ее монтаж осуществлялся специалистами в области вентиляции и кондиционирования, а автоматика выполнялась на приборах пожарной сигнализации, к которым достраивались различные релейные схемы. Давно уже пришло время рассматривать приборы управления СПЗ как наиболее ответственный и серьезный элемент всей пожарной автоматики.

Чаще всего легкомысленный подход к СПЗ определяется простотой и однозначностью алгоритма ее работы. В самом деле, все достаточно просто: по срабатыванию двух извещателей пожарной сигнализации срабатывают этажные клапаны, открывающие доступ к шахте дымоудаления, включаются вентиляторы шахты, и дым из помещения этого этажа через шахтный колодец удаляется из здания. Одновременно включаются вентиляторы подпора воздуха, обеспечивающие незадымление основных путей эвакуации, и поступает команда на остановку лифтов. Проектные решения в части технологии предполагают расчет сечения шахты, клапанов, производительности вентиляторов и так же достаточно хрестоматийны. Тем не менее, при проектировании возникает масса других вопросов, касающихся как проектных решений самого здания, так и работы систем автоматики. Для примера, «малозначительная» деталь, касающаяся дверей из помещений этажа: попробуйте выйти из комнаты при срабатывании вытяжной вентиляции, если дверь открывается вовнутрь помещения. Вы быстро поймете, что автоматика начинает выполнять прямо противоположную роль, превращая квартиры в смертельные ловушки.

Попробуем разобраться с отдельными проблемами и элементами системы.

Клапаны противодымной вентиляции. Вроде тоже все просто: коробка с дверцей, которая откидывается (открывается ) при подаче напряжения. Однако дело в том, что в большинстве отечественных клапанов включение осуществляется подачей напряжения на обмотку блокирующего электромагнита, при этом как отсутствие самого напряжения, так и целостность цепей магнита в большинстве случаев не контролируется. Регламентные работы, предполагающие ручное включение клапанов, чаще всего выполняются формально, поскольку восстановление состояния клапана достаточно трудоемкая процедура. Можно услышать рекомендации по использованию клапанов, работающих «от обратного», т.е. включающихся по исчезновению напряжения сети, сработка клапана в этом случае контролируется через концевые выключатели клапана. С практической точки зрения подобное решение трудно назвать панацеей, поскольку при частом обесточивании домов восстановление работоспособности системы превращается в головную боль обслуживающей организации. Использование клапанов с низким напряжением управления (24 В) отчасти решает эту проблему за счет резервирования питания, однако увеличивает стоимость оборудования и энергопотребление, тем более что при обесточивании здания не включатся вентиляторы (если здание не запитано по первой категории электроснабжения) и работа клапанов потеряет смысл. И уж совершенно недопустимо, когда прибор управления не контролирует состояние клапана, в этом случае возможна ситуация, когда в момент возникновения пожара часть клапанов будет находиться в открытом состоянии и расход воздуха через клапан этажа, на котором возник пожар, окажется просто недостаточным для безопасной эвакуации.

Принципиально, данная проблема может возникнуть и в процессе пожара, когда вскроются клапаны на нескольких этажах (достаточно распространенный случай). Ее решение возможно за счет увеличения производительности вытяжных вентиляторов, что может достигаться их резервированием. Тогда дополнительные вентиляторы включатся при вскрытии нескольких клапанов, что само собой должно контролироваться прибором управления. Несмотря на внешнюю избыточность, это может оказаться совсем не лишним и с точки зрения резервирования основных вентиляторов, если они не вышли на штатный режим. При этом необходимо иметь в виду, что резервирование не означает двойного запаса по расходу воздуха через клапаны и удвоенного избыточного давления на путях эвакуации при вскрытии клапанов только на одном этаже (такой перебор только ухудшит ситуацию и может значительно усложнить процесс эвакуации). Он, в первую очередь, предусматривает контроль выхода основных вентиляторов на режим и при отсутствии необходимых показателей отключение неисправных вентиляторов и включение дублирующих. Информация о состоянии шкафов автоматики, такая как «шкаф включен», свидетельствует только о подаче напряжения на двигатели вентиляторов и не отражает самого факта их работы. Выход на режим может контролироваться сигнализаторами потока воздуха в шахте.

Существенной является задача получения полной и достоверной информации о месте возгорания для пожарных подразделений. Проблема обусловлена тем, что оборудование, собирающее информацию о срабатывании узлов и элементов системы, располагается в отдельных помещениях (технические чердаки, для жилых зданий – как правило, электрощитовые), доступ в которые затруднен и требует дополнительного времени. Ориентация по внешним очагам пожара не всегда достоверна, поскольку при исправной системе противодымной защиты на этаже возгорания задымление может отсутствовать. Целесообразно, если на входе в здание в виде табло или иной индикации будет отображаться номер этажа, на котором произошел пожар.

И, наконец, к самому прибору управления. Представляется целесообразным его объединение с приборами пожарной сигнализации в виде одного изделия, поскольку между устройствами обнаружения пожара и прибором управления будут отсутствовать лишние передаточные звенья. Подобная постановка ставит и ряд смежных вопросов, например, управление насосами, повышающими давление в пожарных гидрантах. На этажах устанавливаются кнопки управления насосами, однако требуется оборудование, осуществляющее контроль исправности и наличия этой кнопки, а также контроль состояния шкафов управления насосами для повышения давления. Логично, если эта функция будет включена в состав ППУ СПЗ. Таким же образом логично поставить вопрос и о системе оповещения здания, а также о системах управления водяным пожаротушением, которое зачастую присутствует на этажах, включая системы пожаротушения мусоропроводов. Таким образом, ППУ СПЗ начинает выступать стержневым звеном комплексной системы противопожарной защиты высотных домов, на которую нанизываются остальные системы. Эти системы могут выступать как конструктивные части ППУ СПЗ или как интегрированное с ним оборудование.

Наконец, можно выделить основные элементы ППУ СПЗ и желательные требования к его функциям. Это должен быть прибор, объединяющий в себе прибор пожарной сигнализации и прибор управления автоматикой противодымной защиты. В качестве полезных функций он должен включать в себя прибор оповещения о пожаре и прибор управления системами водяного пожаротушения (последние два требования целесообразны для жилых высотных домов, когда требования к системам оповещения не выходят за рамки СО-2, а требования к системам пожаротушения не предполагают большого количества секций, кроме дренчерных завес).

ППУ СПЗ должен не только управлять клапанами противодымной защиты, но и осуществлять их полный контроль, включая контроль напряжения на вводе клапана и его состояние.

ППУ должен контролировать состояние шкафов управления автоматикой (вытяжные и приточные вентиляторы, насосы, повышающие давление в пожарных гидрантах), отображая состояние шкафа (в «автоматическом режиме», в «ручном режиме», «включен») и исправность фаз питающего напряжения.

Желательно, чтобы ППУ СПЗ контролировал количество включенных клапанов и обеспечивал включение вентиляторов резерва. При этом целесообразно, чтобы ППУ контролировал выход вентиляторов на режим по сигнализаторам потока воздуха и при необходимости осуществлял включение резервных вентиляторов. Представляется полезным в составе функций и оборудования ППУ иметь сигнальные устройства, отображающие на пути следования пожарных подразделений информацию о месте (этаже) возгорания.

Совершенно очевидно, что ППУ должен обеспечивать возможность автоматической и ручной диагностики работоспособности узлов и элементов системы, а также соединительных линий между ними.

Подытоживая сказанное: большинство существующих ныне приборов и систем автоматики практически не решают отмеченных выше проблем, необходимы как корректировка нормативной базы, так и совершенствование технических средств.