В проект SP 5.13130 было внесено несколько предложений?
Обновлено 31 июля 2024 - 3 месяца назад
В американском стандарте NFPA 72 в части определения размещения дымовых извещателей предполагается, что дым заполняет объем в виде перевернутого конуса с углом 22°. Соответственно, на высоте H радиус области, заполненной дымом, составляет 0,2H. Распространяясь по перекрытию, дым смешивается с чистым холодным воздухом, снижая его температуру, теряя подъемную силу и уменьшая скорость воздушных потоков. Эти физические процессы определяют сложность обнаружения очага точечным дымовым извещателем на значительном расстоянии и ограничение максимального расстояния до обнаруживаемого очага. Основываясь на этой модели, NFPA 72 устанавливает радиус защищаемой зоны в 6,4 м (21 фут) для точечных извещателей. Примерно такой же радиус в 6,36 м (21 фут) можно получить, если расположить наши дымовые извещатели на расстоянии 9 м друг от друга.
Согласно европейскому стандарту BS 5839-1 [8] радиус защиты дымовых извещателей составляет 7,5 м в горизонтальной проекции, не изменяясь при этом с увеличением высоты установки. Таким образом, легко определить размещение извещателей в помещении любой формы: расстояние от любой точки в помещении до ближайшего дымового извещателя в горизонтальной проекции должно быть не более 7,5 м, от теплового извещателя - не более 5,3 м. Такое значение защищаемой площади определяет квадратную сетку установки дымовых извещателей на 10,5 м, а тепловых - на 7,5 м (рис. 2).
Рисунок 2. Радиус охраняемой зоны по стандарту BS 5839-1
При установке точечных дымовых или газовых пожарных извещателей в помещениях шириной (В) более 3 м, но менее значения удвоенного максимального расстояния между извещателями и стеной, указанного в табл. 14.3, извещатели устанавливаются в один ряд в центре помещения вдоль длинной стены. В этом случае расстояние между извещателями, а также между извещателями и торцевыми стенами может быть увеличено в k раз по сравнению с нормой, где k = 1,75 - 0,08 x V".
Конечно, это еще не определение радиуса защищаемой зоны, но шаг в этом направлении. Для ширины помещения В = 3 м значение k = 1,51, что близко к 1,5, а для максимальной ширины помещения В = 9 м значение k = 1,03, что почти равно 1. Но при других стандартных расстояниях предложенная формула дает ошибку и должна быть скорректирована, например, для расстояния между извещателями 8 м значение коэффициента k = 1,8-0,1xB. Коэффициенты для стандартных расстояний 8,5 м и 7,5 м можно определить после устранения неточностей в таблице 14.3 проекта СП 5.13130, которые по каким-то причинам были внесены в СНиП 2.04.09-84 [9] и сохранились до настоящего времени.
Очевидно, что для простоты площади были округлены до 5 м2 , а расстояния - до 0,5 м. В таблице 1 уточненные значения выделены красным шрифтом.
Таблица 1. Размещение точечных дымовых и газовых ПИ
Непонятно, зачем нужны такие сложности с расчетом k, но перейти от расстояний между извещателями к радиусам охраняемой зоны, видимо, не так просто, хотя этот подход, давно используемый за рубежом, позволяет обосновать размещение извещателей в помещениях непрямоугольной формы (рис. 3).
Углы помещений и зоны вблизи балок плохо проветриваются и медленно заполняются дымом. В зарубежных стандартах минимальное расстояние от извещателя до балки определяется ее абсолютной высотой и отношением к высоте помещения. Прежде всего, дается ограничение на размещение точечных извещателей вблизи конструкций значительной высоты, расположенных на перекрытии и существенно влияющих на время обнаружения контролируемых факторов: "тепловые и дымовые извещатели не должны устанавливаться ближе 500 мм от любых стен, перегородок или препятствий для движения дыма и горячих газов, таких как балки и воздуховоды, если высота препятствия превышает 250 мм".
К конструкциям меньшей высоты применяется следующее требование: "если высота балок, воздуховодов, светильников или других конструкций, примыкающих к потолку и препятствующих выходу дыма, не превышает 250 мм, извещатели не должны устанавливаться ближе к этим конструкциям, чем на высоте, в два раза превышающей их высоту" (рис. 4).
Это требование объясняется тем, что при плавном огибании луча дымом воздушный поток не меняет своего направления под углом 90°, а плавно опускается перед лучом, а затем поднимается за ним. На расстоянии, вдвое превышающем высоту луча, воздушный поток вновь приобретает горизонтальное направление.
Следует также отметить, что светильник, выступающий из потолка, рассматривается как конструкция, препятствующая потоку воздуха, а не как источник помех для извещателя. Если светильник врезан в подвесной потолок, то расстояние до него не ограничено и может быть равно нулю.
Свободное пространство вокруг детектора
Помимо конструкций на потолке, на поток воздуха также влияют различные предметы, находящиеся на некотором расстоянии от потолка. Для этого случая существует требование: "Извещатели должны быть размещены таким образом, чтобы под каждым из них оставалось свободное пространство 500 мм". Это требование определяет пространство в виде полусферы радиусом 0,5 м (рис. 5), а не цилиндра, как в СП 5.13130.2009 [10], и относится в основном к объектам в помещении, а не на потолке.
Рисунок 5. Свободное пространство вокруг детектора 500 мм
В действующем СП 5.13130.2009 с Изменением № 1 [10] в пункте 13.3.6 Свода правил аналогичное требование определяет свободное пространство в форме цилиндра: "расстояние по горизонтали и вертикали от извещателей до близко расположенных предметов и устройств, до электрических светильников в любом случае должно быть не менее 0,5 м". В проекте СП5.13130 все объединили в один пункт 14.3.7 с минимальным расстоянием 0,5 м независимо от высоты препятствий и добавили требование учитывать электромагнитные помехи от светильников: "Размещение пожарных извещателей должно осуществляться таким образом, чтобы расположенные рядом предметы (трубы, короба, отверстия и т.п.) не препятствовали воздействию факторов пожара на извещатели, а электромагнитные помехи, создаваемые источниками светового излучения, не влияли на работоспособность извещателя".
Рекомендуется размещать извещатели на расстоянии не менее 0,5 м от электрических ламп, близлежащих предметов и устройств, которые могут повлиять на работу извещателя".
Расстояние 0,5 м до электрических ламп
Почему-то в Своде правил СП5.13130 не учтено, что точечные дымовые извещатели по ГОСТ Р 53325 [11] должны сохранять работоспособность при воздействии фоновой освещенности от искусственного и (или) естественного освещения не менее 12 000 лк. Для проверки выполнения этого требования в измерительной зоне стенда "Дымовой канал" устанавливают источник света, описанный в ГОСТ Р 53325-2012 Приложение Г. Он выполнен в виде куба, четыре внутренние поверхности которого выложены алюминиевой фольгой с высокой отражающей способностью, а две противоположные открыты для свободного прохождения дыма (аэрозоля) в дымовой канал. На алюминиевой фольге установлены 4 кольцевые люминесцентные лампы мощностью 30-40 Вт. Испытуемый ИПДОТ размещается в центре верхней поверхности куба. Таким образом, свет падает на детектор сверху, снизу и с двух сторон (рис. 6).
Рисунок 6. Куб с 4 лампами для проверки устойчивости детекторов к фоновой засветке
Испытание должно проводиться в следующей последовательности:
- включите первую лампу на 10 секунд, затем выключите ее на 10 секунд и повторите эту процедуру 10 раз. Тесты проводятся для каждой из трех остальных ламп;
- одновременно включите две противоположные лампы на 10 секунд, затем выключите их на 10 секунд и повторите эту процедуру 10 раз;
- одновременно включите все четыре лампы и, не выключая ламп, в соответствии с методом, описанным в п. 4.7.3.1, определите чувствительность ИПД;
- выключите все лампы и поверните EITC на 90° вокруг вертикальной оси в любом направлении;
- повторите испытания в соответствии с пунктами а), б), в).
При испытаниях не должно быть ложных срабатываний, а значение чувствительности должно находиться в диапазоне от 0,05 до 0,2 дБ/м и отличаться не более чем в 1,6 раза. Таким образом, извещатели предназначены для работы в непосредственной близости от электрических светильников и ограничение расстояния не имеет смысла, а только усложняет проектирование и установку в помещениях небольшого размера или с большим количеством электрических светильников.
В Изменении № 1 к Своду правил СП 5.13130.2009 требования к размещению извещателей в отсеках возвращены к редакции НПБ 88-2001 п. 12.20, основанной на требованиях СНиП2.04.09-84, а по данной теме в проекте Свода правил СП 5.13130 пункт 14.3.8 сформулирован следующим образом: "Точечные дымовые и тепловые пожарные извещатели следует устанавливать в каждом потолочном отсеке шириной 0,75 м и более, ограниченном строительными конструкциями (балками, обрешеткой, ребрами жесткости и т.п.), выступающими от потолка на расстояние более 0,4 м".
Если строительные конструкции выступают над потолком более чем на 0,4 м, а ширина образованных ими отсеков менее 0,75 м, то площадь, контролируемая пожарными извещателями, указанными в таблицах 14.3, 14.5, уменьшается на 40%. При наличии выступающих частей на потолке от 0,08 до 0,40 м площадь, контролируемая пожарными извещателями, указанными в таблицах 14.3, 14.5, уменьшается на 25 %.
Допускается установка газовых пожарных извещателей на выступающих частях до 0,6 м без уменьшения защищаемой площади, указанной в таблице 14.3".
Очевидно, что эти требования не были экспериментально проверены 30 лет назад. Они существенно отличаются от зарубежных требований, в которых учитывается не только ширина отсека, но и ее отношение к высоте балки и высоте помещения. Подробно эти требования рассмотрены в статьях [2-6], здесь же мы ограничимся изложением общих принципов. При частом расположении балок дым и нагретый воздух распределяются вдоль перекрытия в виде эллипса. Верхняя часть проемов, образованных балками, плохо вентилируется, так же как и углы помещения, и в этом случае извещатели устанавливаются на нижней поверхности балок.
Требование NFPA 72: Если отношение высоты балки к высоте потолка D/H меньше 0,1 или отношение шага балки к высоте потолка W/H меньше 0,4, извещатели должны быть установлены на нижней стороне балок. В этом случае расстояние между извещателями вдоль балок остается стандартным, а расстояние поперек балок уменьшается вдвое (рис. 7).
Рисунок 7. Расстояния вдоль балок являются нормативными, а поперек балок уменьшены в 2 раза
Кроме того, согласно NFPA 72, если отношение высоты балки к высоте потолка D/H больше 0,1, а отношение шага балки к высоте потолка W/H больше 0,4, извещатели должны быть установлены в каждом отсеке, образованном балками. Это значение определяется исходя из радиуса расхождения дыма на высоте H, равного 0,2H (рис. 1). При этом, если очаг расположен в выступе посередине помещения, что, в принципе, маловероятно, то дым фактически попадает только в одно помещение. Например, если высота потолка составляет 12 м, а расстояние между балками превышает 4,8 м, то извещатели должны быть установлены в каждом отделении. Если расстояние между балками равно нашему расстоянию в 0,75 м, то при высоте 1,875 м или менее обеспечивается возможность попадания дыма только в одно помещение.
Стандарт BS 5839-1:2002 для сотовых балок требует, чтобы пожарные извещатели устанавливались на балке, когда ширина ячейки относительно мала, менее 4 высот балки. Это требование сочетается с необходимостью устанавливать извещатель на расстоянии от препятствий на 2 их высоты с обеих сторон (рис. 4). Кроме того, здесь появляется ограничение на высоту луча в 600 мм (в отличие от наших 400 мм) и учитывается, как и в NFPA 72, относительная высота луча, составляющая 10 % от высоты помещения. Высота балки 600 мм, вероятно, связана с требованием установки датчиков дыма в соответствии с BS5839-1 на расстоянии от потолка не более 600 мм, что определяется образованием слоя дыма от очага такого размера.
Таким образом, даже поверхностное сравнение наших нормативных требований с зарубежными стандартами показывает значительное несоответствие. В 2012 году в испытательном пожарном стенде ВНИИПО МЧС России был проведен ряд экспериментов с газовыми СО и дымовыми точечными пожарными извещателями [12].
В помещении стандартных размеров 10 х 7 м с высотой 4 м испытательный очаг TP3A - хлопковый тлеющий очаг с накалом в виде 30 хлопковых фитилей был размещен на расстоянии 2 м от стены, балка была размещена на расстоянии 1,5 м от другой стены. Пожарные извещатели, измерители удельной оптической плотности и концентрации СО были размещены на расстоянии 0,5 м перед балкой, на балке, в отсеке на расстоянии 0,8 м от стены. Судя по предложенной корректировке СП5.13130, высота балки составляла 0,6 м. Соответственно, по зарубежным стандартам, при такой высоте балки было бы правильно устанавливать извещатель в отсеке при ширине не менее 0,6 х 4 = 2,4 м, а при ширине 1,5 м пожарный извещатель должен быть установлен на нижней плоскости балки, что было подтверждено экспериментально.
Рисунок 8. Оптическая плотность дыма и концентрация CO перед лучом, под лучом и за лучом
На рис. 8 представлен график из статьи [12] уровня оптической плотности дыма и концентрации СО, измеренных перед балкой (малиновый), на нижней кромке балки (красный) и в отсеке за балкой (желтый). Изменения концентрации дыма перед балкой и на балке практически одинаковы. За балкой дым не достигает полупотолка, и в этих трех точках оптическая плотность выравнивается только примерно через 1400 с на уровне менее 0,2 дБ/м, в то время как максимальный уровень оптической плотности перед балкой и на балке достигается менее чем через 900 с и его значение составляет более 0,3 дБ/м.
Концентрация СО на краю балки значительно ниже, чем перед балкой, но также имеет более высокий уровень в отличие от концентрации СО за балкой. Таким образом, если эти результаты для газовых извещателей СО позволяют разрешить их установку на балке, то тем более необходимо распространить это требование п. 14.3.8 на дымовые извещатели: допускается установка дымовых и газовых пожарных извещателей на выступающих частях до 0,6 м без уменьшения защищаемой площади, указанной в табл. 14.3.
Эффективность IPG CO и ГОСТ Р 53325-2012
Высокая эффективность СО ИПГ, показанная в ходе экспериментальных исследований, могла быть учтена при разработке ГОСТ Р 53325-2012 с Изменением № 1 в части размеров обнаруживаемых очагов. Следовало ожидать предписания о проведении испытаний СО ИПГ по тестовым очагам минимальных размеров: TP2A - тление 3 прутков и TP3A - тление 30 хлопковых фитилей, как для аспирационных дымовых извещателей класса А. Или, по крайней мере, испытательными очагами среднего размера: TP2B - тление 6 стержней и TP3B - тление 40 хлопковых фитилей, как для аспирационных дымовых извещателей класса В. Но в последней редакции ГОСТ Р 53325-2012 в таблице А.2 при сертификационных испытаниях газовых извещателей СО должны обнаруживаться пожары максимальных размеров: ТП2 - тление 12 прутков и ТП3 - тление 80 хлопковых фитилей, т.е. то же самое, что и для EPSDOT. Кроме того, при испытании на обнаружение тестовых пожаров TP2 для газовых извещателей CO были расширены границы допустимых пределов концентрации дыма для достижения концентрации монооксида углерода 100 ppm в дыме более 2 дБ/м (38% на метр). В рамках стандартных испытаний к концу испытаний TP2 концентрация CO может находиться в диапазоне от 45 до 100 ppm (рис. 9).
Рисунок 9. Изменение концентрации монооксида углерода во время TP2
Таким образом, сертификационные испытания по ГОСТ Р 53325-2012 не позволяют подтвердить преимущества газовых СО-извещателей по сравнению с дымовыми, соответственно, предлагается исключить из пункта 14.10.1 проекта СП5.13130 "Примечание - Значения S и L по таблице 14.3 для газовых пожарных извещателей могут быть увеличены в 1,2 раза". Следует отметить, что эйфория по отношению к газовым пожарным извещателям СО за рубежом прошла около 20 лет назад. Из-за присущих им недостатков в настоящее время выпускаются только сигнализаторы для защиты от угарного газа, а не пожарные извещатели.
ВНИМАНИЕ!
Ваше имущество находится под защитой! 👍
Это напоминание для владельцев хорошей системы видеонаблюдения!