Современное здание или сооружение с технической точки зрения представляет собой совокупность инженерных систем, в том числе и тех, которые обеспечивают безопасность жизнедеятельности людей. Ведущее место среди них занимает пожаротушение. Высокая надежность, эффективность, долговечность и простота в управлении — вот основные требования, предъявляемые к современным системам борьбы с огнем. Эти запросы будут выполнены в полном объеме только в том случае, если основу подобных систем защиты зданий и сооружений составит соответствующее противопожарное оборудование.

Виды автоматических систем пожаротушения

Каждая система пожаротушения уникальна, как и здание, в котором она устанавливается. Ее тип выбирается исходя из степени огнестойкости защищаемого объекта и его категории пожаробезопасности. При этом определяющими факторами являются безопасность для жизни людей, эффективность воздействия на очаг пожара, а также способность при тушении пожара минимизировать ущерб материальным ценностям в защищаемых зданиях и сооружениях. По виду огнетушащего вещества системы пожаротушения подразделяются на газовые, порошковые, аэрозольные, пенные и водяные (см. табл. 1 ).

Системы газового пожаротушения предназначены для создания защитной среды в защищаемом закрытом помещении. Приведение в действие установки газового пожаротушения проводиться после того, как защищаемое помещение покинули люди. Далее защищаемое закрытое помещение заполняется расчетным количеством огнетушащего вещества (газа). Принцип действия таких систем основан на снижении концентрации кислорода за счет поступления в защищаемую зону негорючего газа. При этом в случае использования сжиженных газов их выпуск из баллонов сопровождается снижением температуры, что ведет к уменьшению температуры в самой зоне возгорания.

Такие системы не наносят вред защищаемому объекту, поэтому их рекомендуют для защиты серверных помещений, вычислительных центров, телефонных станций, библиотек, архивов, музеев, хранилищ и других помещений.

Системы порошкового пожаротушения используются при тушении пожаров различных категорий помещений, в том числе электрооборудования под напряжением. Принцип действия системы заключается в подаче мелкодисперсного порошкового состава в зону возгорания. Системами подобного типа оборудуются общественные, административные, производственные и складские здания, технологические установки, электроустановки, в т.ч. под напряжением. Порошковый состав наносит минимальный ущерб защищаемым изделиям, материалам, оборудованию, но в дальнейшем потребуется очень тщательная уборка огнетушащего вещества.

В системах аэрозольного пожаротушения используется огнетушащий аэрозоль. Он безвреден как для людей, так и для окружающей среды, а также химически нейтрален. Аэрозоль можно использовать для тушения электрооборудования, находящегося под напряжением. Генераторы огнетушащего аэрозоля компактны, их легко устанавливать.

Системы пенного пожаротушения используют в основном для тушения возгораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (спирты, нефтепродукты, продукция химической промышленности и т.д.). В качестве огнетушащего вещества в них применяется раствор воды с пенообразователем, который подается в трубопровод насосами-дозаторами, в том числе с частотным управлением, например, системы HYDROVAR.

Системы водяного пожаротушения применяются для ликвидации пожаров поверхностным способом на различных объектах и представляют собой универсальное средство тушения для мест постоянного пребывания людей.

Автоматические системы водяного пожаротушения делятся на спринклерные и дренчерные . Они представлены сетью размещенных под перекрытием потолка трубопроводов, снабженных спринклерными (или дренчерными) оросителями. Дренчерная система в дежурном режиме находиться в сухом состоянии и приводятся в рабочее состояние как вручную, так и автоматически. Такая система может находиться и эксплуатироваться при температуре ниже нуля. В отличие от них, спринклерные системы пожаротушения постоянно заполнены водой и находятся под давлением. Поскольку оросители таких систем должны быть закрыты, их оборудуют специальными замками из легкоплавкого сплава (тепловой замок). Повышение температуры до 60-80 °С приводит к расплавлению замка, и ороситель автоматически открывается, обеспечивая подачу воды. При этом автоматическое тушение пожара начинается непосредственно в зоне срабатывания конкретного оросителя, в то время как другие оросители находятся в заблокированном состоянии. Дренчерная система пожаротушения не предназначена для локального тушения пожара. Как правило, в таких системах тушение происходит поэтажно. Известны также спринклерные и дренчерные системы пенного пожаротушения. Однако традиционное тушение водой сопряжено с затоплением помещения. Данный недостаток может немного компенсироваться использованием установок пожаротушения тонкораспыленной водой.

Насосы и насосные установки систем пожаротушения

Своеобразным «сердцем» системы пожаротушения является насосное оборудование. От надежности его работы в конечном итоге зависит не только сохранность зданий и имущества, но и жизнь людей. При этом, как правило, пожарные насосы долгое время простаивают. Естественно, при подборе таких агрегатов это должно учитываться — гарантированный запуск насосов после длительного простоя. Как правило, это обеспечивается благодаря применению высококачественных материалов, понижающих вероятность блокирования вращающихся частей насоса, периодическим кратковременным запуском и техобслуживанием. Подобные насосы оборудуются и электронными шкафами управления, позволяющими постоянно контролировать ситуацию. Требования к системам пожаротушения изложены в государственных нормативных документах, а деятельность, связанная с их монтажом, лицензируется. При оснащении современных зданий и сооружений системами пожаротушения предпочтение отдается насосам и насосным установкам ведущих мировых производителей насосного оборудования: GRUNDFOS, WILO , концерна ITT (заводы LOWARA и VOGEL — официальный представитель в Украине компания SU-GROUP ), — таковы зачастую требования крупных международных страховых компаний. В большинстве случаев в них используют насосы и установки, имеющие не только обязательный Сертификат соответствия требованиям пожарной безопасности Украины, но и один из зарубежных сертификатов пожарной безопасности — к примеру, американского FM/UL (стандарт NFPA-20 ), немецкой VdS , английской LPCB и др. Но в то же время следует учитывать, что указанные иностранные сертификаты обычно действуют в определенной стране и не распространяются на другие страны. При этом европейские сертификаты пожаротушения предъявляют специальные требования скорее не к насосам, а к системам управления (где используются специальные контроллеры), стоимость которых в несколько раз больше, чем щиты пожаротушения, изготовленные согласно требованиям ДБН Украины.

Поэтому, когда требуется один из европейских пожарных сертификатов, шкаф управления будет исключительно европейского производства специальной модификации. Количество фирм-изготовителей насосного оборудования в мире, которые получили такие европейские сертификаты, незначительно, так как такого типа сертификация требует больших финансовых затрат.

Как правило, при монтаже сложных систем водяного пожаротушения предпочтение отдается готовым установкам повышения давления — таким, как, например, серии SV фирмы ITT Lowara , Hydro MX , Grundfos Hydro M РС, Grundfos FK,Wilo-FFS.

В комплект таких установок обычно входят два (возможно от 2 до 6) центробежных насоса (рабочий и резервный), всасывающий и нагнетательный коллекторы, шкаф управления, запорно-регулирующая арматура, устройства контроля и автоматики. Все оборудование смонтировано на единой раме (по заказу шкаф управления может размещаться отдельно). В некоторых случаях (например, в спринклерных системах) подобные станции могут оснащаться жокей-насосом небольшой мощности и рассечными задвижками на коллекторах. Управление таким «комплектом», равно как и обычным насосом осуществляется со специальных клемм, размещенных в шкафу управления. Принцип работы насосной установки в составе дренчерной системы пожаротушения заключается в следующем: шкаф управления установкой принимает сигнал от пожарного извещателя или устройства, расположенного на вышестоящем уровне управления, одновременно с подачей сигнала на открытие электрозадвижки «сухотруба», и подает сигнал на запуск основного насоса. Если основной насос не выходит на рабочий режим, автоматически включается резервный насос. В случае, если установка используется в составе спринклерной системы пожаротушения, и в ее состав входит жокейнасос, принцип работы несколько иной. В случае падения давления воды в спринклерной системе первым включается жокей-насос. Если расход воды небольшой, например небольшая утечка воды, жокей-насос справляется с восполнением утечки, то через некоторое время после достижения верхнего предела заданного давления он выключится. В случае срабатывания нескольких спринклеров, расход воды значительно возрастает и даже при работающем жокей-насосе давление продолжает падать. В этом случае по сигналу включается пожарный насос. Резервный агрегат включается в случае невыхода основного на рабочий режим. На переднюю панель шкафа выводится индикация режимов работы установки и возможных нештатных ситуаций. Также его конструкцией предусмотрены следующие функции:

❏ переключение с основного на резервный ввод питания;

❏ тестовый запуск пожарных насосов;

❏ вывод сигналов об аварии/работе установки на диспетчерский пункт;

❏ возможность управления задвижками с электроприводом (с индикацией их состояния);

❏ управление дренажным насосом (по запросу);

❏ управление жокей-насосом (в некоторых моделях);

❏ управление насосами-дозаторами пенообразователя (в некоторых моделях);

❏ подача управляющих сигналов на отключение насосов группы водоснабжения.

Иногда возникают задачи, которые можно решить только с использованием нестандартного оборудования. Актуальность таких установок проявляется, когда требуются насосы с большой производительностью или повышенным напором. В этом случае кроме индивидуального подбора насосов составляется проектировщиком или специализированной организацией письменное техническое задание на щит управления, где четко прописываются все необходимые режимы работы насосов и датчиков, типы выводимых сигналов, дополнительное подключаемое оборудование. На данном этапе происходит согласование основного щита со щитом сигнализации по направлениям, который устанавливается в диспетчерской.

Иногда нестандартные установки нужны по компоновочным соображениям. Например, в случае, если на защищаемом объекте нет возможности обеспечить двойной ввод электропитания, основу системы водяного пожаротушения может составить автономная дизельная насосная установка. Такие станции обычно представляют собой смонтированную на единой раме автономную систему, в состав которой входят:

❏ дизельный двигатель с воздушной или жидкостной (в зависимости от мощности двигателя) системой охлаждения;

❏ пожарный насос;

❏ топливный бак;

❏ ручной топливный насос;

❏ шкаф управления;

❏ комплект аккумуляторных батарей (с резервным комплектом и зарядным устройством).

В зависимости от типоразмера установки запаса дизельного топлива в баке достаточно для обеспечения не менее 6 часов ее непрерывной работы. Шкаф управления содержит контрольно-измерительные приборы и устройства управления установкой. Запуск установки может осуществляется вручную или от внешнего сигнала.

Также рассмотрим и другой пример компоновки. Насосная система для пенного пожаротушения средней или большой мощности. Используется две насосных группы: основные пожарные насосы (обычно 1 основной и 1 резервный), которые подают техническую воду, и насосная станция дозирования, которая подает специальный раствор жидкости.

Также устанавливаются две группы врезных расходомеров с токовым выходом 4-20 мА: на основном напорном коллекторе (водяные) и на напорной стороне станции дозирования (на раствор). Сигналы с обоих групп расходомеров заводятся на щит насосной станции дозирования. Если с подбором основных насосов вопросов обычно не возникает, то подбор станции дозирования и увязка автоматики требует практики и определенных навыков. Например, компания SU GROUP использует при расходе более 1 м 3 /час в станциях дозирования вертикальные насосы серии SV производства ITT Lowara , выполненные полностью из нержавеющей стали в комплекте со встроенными частотными блоками

HYDROVAR (сьемного типа). Непосредственно на частотные блоки заводятся управляющие сигналы от всех расходомеров 4-20 мА. При этом контроллер, который находится в частотном блоке регулирования HYDROVAR , изменяет скорость вращения двигателя и соответственно рабочие параметры насоса-дозатора автоматически в зависимости от изменяющегося во времени основного расхода жидкости по заданной зависимости, например, при обеспечении 6% раствора готовой смеси вне зависимости от текущего расхода.

Специальные требования предъявляются также к запорной арматуре, которая по нормам должна использоваться в системах водяного и пенного пожаротушения. Эти нормы, которые действуют также и на Украине, обуславливают специальную конструкцию задвижек, основные особенности которых это — наличие визуального индикатора положения клиновидной задвижки, наличие микропереключателя положения задвижки для вывода сигнала о закрытии/открытии на основной шкаф или щит сигнализации. Такую арматуру в Европе делают только несколько заводов-изготовителей. На Украине такие задвижки серийно завозит и предлагает только компания SU GROUP производства фирмы AVK (Дания-Германия). Но до сих пор многие украинские фирмы продолжают использовать при монтаже насосных систем пожаротушения самые обычные задвижки.

Сегодня с развитием современных средств пожаротушения вопросы обеспечения безопасности зданий и сооружений стали решаться гораздо проще. Возможность широкой автоматизации, комплексные подходы к проблемам борьбы с огнем сделали подобные системы повсеместным явлением. ■

По материалам «Строительство и недвижимость