Водяное орошение противопожарных штор

Эффективность водяного орошения для огнезащиты светопрозрачных строительных конструкций

М.М. Казиев, к.т.н., член-корреспондент НАНПБ, доцент Академии ГПС МЧС России.
Е.В Зубкова, адъюнкт Академии ГПС МЧС России

Пожары в высотных зданиях нередко приобретают крупные масштабы. Иногда достаточно 20 минут, чтобы фасад задания был полностью охвачен огнем. Одной из причин таких последствий связано с тем, что в этих зданиях используется большое количество стекла, как наружные ненесущие стены, заполнение проемов в строительных конструкциях и внутренние перегородки.

А стекло зачастую используется закалённое, которое, как известно, может имеет предел огнестойкости только по целостности, но не выполняет теплоизолирующую функцию, что и может способствовать распространению пожара. Поэтому необходимо защищать светопрозрачные конструкции от воздействия пожара. Существуют несколько способов повышения пожароустойчивости (способность сохранять целостность при пожаре) светопрозрачных конструкций:

• Усиление конструкции с помощью добавления дополнительного слоя (стекла, пленки);
• Использование огнестойкого стекла с гелевым заполнением.
• Использование защитных противопожарных штор;
• Применение водяных дренчерных завес;
• Водяное орошение поверхностей светопрозрачного заполнения.

Автоматическое водяное пожаротушение используется повсеместно и является наиболее эффективным способом тушение пожара на начальной стадии. Требования, предъявляемые к устройству водяного орошения и перечень зданий, которые подлежат обязательному оборудованию АУПТ описаны в СП 5.13130.2012 «Системы противопожарной защиты установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования».

Использование сплинклерных установок для защиты от пожара светопрозрачных конструкций «напрямую» не представляется возможным по нескольким причинам. Номинальная температура срабатывания спринклерных оросителей или распылителей выбирается в зависимости от температуры окружающей среды, согласно пункту 5.1.1.6 ГОСТ Р 51043 [1] Наименьшая температура срабатывания сплинклерного оросителя, является – 57 о С. Учитывая динамику развития пожара и особенность срабатывания сплинклерной системы можно предположить, что вода попадет на поверхность стекла в тот момент, когда оно уже будет нагрета свыше 50 о С, что может стать причиной разрушения светопрозрачного заполнения строительной конструкции.

Согласно статье 91 ФЗ № 123 помещения, здания, сооружения и строения, в которых предусмотрена система оповещения и управления эвакуации людей при пожаре, оборудуются автоматическими установками пожарной сигнализации и (или) пожаротушения (АУПТ) в соответствии с уровнем пожарной опасности на основе анализа пожарного риска.

Согласно приложению А [2] здания: высотой более 30 м; общественного назначения; предприятия торговли и помещения: библиотек; цирков; картинных галерей; концертных и киноконцертных залов; магазинов; зданий управлений; гостиниц; больниц — должны оборудоваться АУПТ. Так же эти типы зданий можно отнести к зданиям с массовым пребыванием людей. Следовательно, при возникновении пожара увеличивается риск гибели большого количества людей. Следует обратить внимание на то, что в данных видах зданий зачастую используются светопрозрачные строительные конструкции (витрины, фасады, перегородки, атриумы), которые занимают значительные площади в объеме здания. Можно сделать вывод, о том, что при возникновении пожара, возможность попадания воды на стекло велика. Но и стекло в строительстве используется разное, в зависимости от вида конструкции в котором оно используется.

Наиболее распространенным в строительстве является листовое строительное стекло, так как оно относительно дешевое. Однако листовое стекло нельзя использовать в высотных зданиях, с большой площадью остекления. Это связано с тем, что во время разрушения листового стекла образуются осколки с острыми краями, которые могут, при падении, поранить человека. Поэтому в таких зданиях используют «безопасное» закаленное стекло, во-первых, предел огнестойкости данных стекол больше, чем у листового (листовое стекло выдерживает менее 10 мин); во-вторых, при разрушении стекла, оно разлетается на мелкие кусочки которые не имеют острых краев.

Применение закаленного стекла имеет свои недостатки, связанные с особенностями конструктивного исполнения и монтажа. Например, закаленное стекло нельзя резать и нужно проводить закалку с фиксированными его размерами. [3] Помимо закаленного стекла в высотных зданиях и в зданиях с большой площадью остекления используется огнестойкое стекло. Огнестойкое стекло – это многослойных конструкций из обычного листового стекла, которое чередуется с гелевым заполнением или же с пленкой. Основным недостатком применения огнестойких стекол, является их высокая дороговизна.

С учетом актуальности этого вопроса нами были проведены испытания с целью изучения поведения при пожаре и влияния водяного орошения на устойчивость светопрозрачных конструкций при пожаре.

Проводились исследования поведения обычного остекления при орошении его водой во время пожара. Испытания были проведены на маломасштабной экспериментальной установке в условиях «стандартного» температурного режима пожара. Испытания показали, что листовые стекла толщиной 4 и 5 мм без орошения водой разрушались через 3 и 4 минутах соответственно, а при равномерном и сплошном орошение водой обогреваемой поверхности образцов (270х370 мм) их устойчивость и целостность возрастала до 15 минут.

Испытания проводились в условиях «стандартного» температурного режима пожара. Орошение осуществлялось обогреваемой стороны с различными расходами, Результаты испытаний приведены в таблице 1.Испытания показали негативное влияние неравномерного водяного орошения на пожароустойчивость листового и закалённого стекла . Во время испытания вода собиралась в «ручейки» и растрескивание происходило на границе орошаемой и неорошаемой части стекла. Механизм разрушения обусловлен тем, что на границе орошения возникает температурный шок и резкий рост внутренних механических напряжений и из-за разницы температурных деформаций. В следствии этого происходит растрескивание и разрушение стекла. Попадание воды на нагретое стекло также приводит к разрушению стекла.

Источник

ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ШТОРА EI-120 С СИСТЕМОЙ ОРОШЕНИЯ ВОДОЙ

ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ШТОРА СОСТОИТ ИЗ 7 ОСНОВНЫХ УЗЛОВ.

1. Защитный короб

2. Намоточный вал

3. Боковые направляющие

4. Противопожарное полотно

5. Внутривальный привод

6. Подвижная планка

7. Щит управления шторой

Затраты воды на противопожарную штору с орошением составляют 7,3 л/мин на погонный метр.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ ШТОРЫ.

Несущие части конструкции короба

Короб шторы при длине более 2,5 м является составным.

РАСЧЕТ НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА НЕСУЩУЮ КОНСТРУКЦИЮ:

Удельный вес короба в сборе

для короба 200х250 мм

для короба 250х300 мм

для короба 350х400 мм

для короба 450х500 мм

Внутри защитного короба противопожарной преграды находится вал с внутривальным приводом, на который наматывается полотно шторы.

Различают 5 типов стальных валов, используемых в конструкции огнезащитных штор:

октогональные (8-гранные) RT 60*0,8, удельный вес = 1,36 кг/м.п.

октогональные (8-гранные) RT 70*1,2, удельный вес = 2,5 кг/м.п.

октогональные (8-гранные) RT 102*2,5,удельный вес = 6,5 кг/м.п.

круглая труба с наружным диаметром 102 мм и толщиной стенки 3,0 мм, удельный вес = 7,32 кг/м.п.

круглая труба с наружным диаметром 108 мм и толщиной стенки 4,0 мм, удельный вес = 10,4 кг/м.п.

На подбор подходящего типа вала оказывает влияние ширина полотна огнезащитной преграды и его вес с профильной планкой.

ДОСТУПНЫЕ ПРИВОДЫ:

Внутривальные приводы фирмы SOMFY

Максимальный потребляемый ток

Внутривальные приводы фирмы TUBE

Нижняя часть огнезащитной шторы имеет профильную планку, обеспечивающую натяжку полотна и его плотное прилегание к полу после опускания.

• Удельный вес профильной планки составляет 4,5 кг/м. п.

Производство металлической конструкции огнезащитной преграды может осуществляться из оцинкованной, нержавеющей стали, также возможна окраска в любую цветовую гамму по каталогу RAL. Главная составляющая противопожарных штор – полотно.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛОТНА.

Стеклоткань со специальной пропиткой армированная нержавеющей проволокой

Существует возможность изготовления пожарного лаза в полотне противопожарной шторы.

Противопожарная преграда в обычном состоянии не занимает много места и не портит дизайн помещения, т.к. полотно намотано на вал и не привлекает внимания. Однако в случае возгорания и поступления сигнала от АПС огнезащитные шторы быстро опускаются, создавая преграду для дальнейшего распространения пожара и продуктов сгорания.

Огнезащитные шторы опускаются со скоростью 0,08 м/сек и более.

В случае отключения электроэнергии питание противопожарной преграды осуществляется из резервного источника. Следует иметь в виду, что плановая проверка оборудования должна проводиться квалифицированными специалистами сервисной службы каждые 3 месяца

Гарантия на шторы предоставляется на 12 месяцев после установки и проведения пусконаладочных работ при условии, что регулярное техобслуживание будет производиться компетентными специалистами.

Источник

Противопожарные шторы: виды и особенности выбора

Деление зданий на пожарные отсеки не имело бы смысла без надежной защиты строительных, технологических проемов в преградах, их образующих – стенах, перегородках, перекрытиях с нормируемым пределом огнестойкости. В зависимости от ширины, высоты отверстий в них, это могут быть противопожарные двери, люки, и даже значительные по площади и, соответственно, общему весу – ворота, в том числе с калитками для прохода через них.

Что это такое?

Автоматические противопожарные шторы – довольно новое слово в деле борьбы с огнем. Их появление во многом обусловлено тем, что архитекторы, проектировщики стали создавать здания грандиозных объемов как общественного, так и промышленного назначения с многочисленными открытыми проемами на всю высоту строений, большой площади в стенах, перекрытиях; что сделало невозможным применение традиционных, стандартных решений по заполнению противопожарных преград.

Связано это с тем, что они имеют довольно небольшой диапазон возможных геометрических размеров, веса, массы конструкции, позволяющей закрыть их быстро, даже с электрическим приводом, при возникновении пожара в защищаемом или смежных помещениях. Например, у большинства производителей разумный предел типоразмеров под заказ заканчивается на двустворчатых противопожарных дверях – 2,1 х 2,2; воротах – 4,8 х 4,8; 4 х 6. Шторы такого же назначения фактически не имеют ограничений по ширине/высоте. Кроме того, они могут быть как вертикальными, так и горизонтальными, выполняться с орошением полотна водой для дополнительной огнезащиты или без него.

Их сейчас широко рекламируют, называя то просто отличной заменой традиционным конструкциям по защите проемов в преградах капитального характера, то и вовсе инновационным прорывом в деле защиты от огня при возведении грандиозных по замыслу, сложности архитектурных, планировочных решений зданий/сооружений с делением их на пожарные отсеки, невидимыми до возникновения критической ситуации вертикальными и горизонтальными шторами, защищающими смежные помещения не только от открытого огня, интенсивного теплового воздействия; но и от ядовитых продуктов горения.

Так ли это все обстоит на самом деле, каковы реальные преимущества и недостатки у этой новинки – стоит разобраться детально.

Нормы и правила

Чтобы сразу расставить все точки с запятыми, надо сказать, что ГОСТ «Шторы противопожарные» – на сегодня не существует в нормативной базе государственной технической документации. Многочисленные производители отечественных изделий, поставщики/продавцы импортного товара, ссылаясь на СНиП, ГОСТ, которым якобы полностью соответствует их продукция, мягко говоря, выдают желаемое за действительность.

Описание конструкции противопожарной шторы

Чтобы тщательнее разобраться в этом, и при этом никого не обидеть, нужно прежде всего понять на какие конкретные документы, изданные государственными органами в области технического нормирования, и почему иногда ссылаются некоторые производители/поставщики (основная масса не делает и этого):

• ГОСТ Р 53307-2009 – определяющий методику испытаний на огнестойкость дверей/ворот.
• ГОСТ Р 53303-2009 – для тех же изделий на дымогазонепроницаемость.
• ГОСТ Р 53305-2009 – методики испытаний на огнестойкость для противодымных экранов.

Ни в названиях, ни в тексте первых двух официальных документов интересующее читателей, название не встречается вовсе. В последнем приведен определение, указанное ниже.

Снова о противопожарных шторах ни слова, хотя по основной конструкции противодымные экраны/занавесы наиболее близки к ним, отличаясь, по сути, лишь менее огнестойкими, негорючими материалами, идущими на их изготовление, некоторыми непринципиальными в данном случае различиями.

Чтобы пробраться через нормативно-бюрократические джунгли и понять, почему такие изделия тем не менее правомерно производятся, устанавливаются и эксплуатируются, необходимо обратиться к ФЗ № 123 от 2008 года (включая изменения), регламентирующего технические аспекты пожарной безопасности:

• Ст. 37, классифицирующая преграды, вводит еще один тип – противопожарные занавесы, шторы, экраны.
• В п. 2 этой статьи указано, что шторы/экраны наравне с дверями/воротами, люками/клапанами подразделяются на 1, 2, 3 тип, а занавесы относятся к 1 типу.

На основании этого противопожарные шторы, как средство заполнения любых проемов в преградах, ограждающих пожарные отсеки, зоны зданий, наконец-то официально легализованы.

Далее, в ст. 88 ФЗ № 123 конкретизируются требования к ним и места использования:

• Материалы для производства противопожарных штор/экранов должны быть негорючими.
• В строительных, технологических/транспортных проемах преград, отделяющих пожароопасные помещения категории В, которые невозможно закрыть воротами/дверями, допускается установка вместо них противопожарных штор/экранов.
• Шторы с нормируемым пределом огнестойкости, эксплуатируемые в открытом положении, обязательно комплектуются устройствами, обеспечивающими закрывание в автоматическом режиме при пожаре.

Кроме этого, «зеленую улицу» использованию противопожарных штор открывают: СП 2.13130.2012, определяющий обеспечение огнестойкости зданий/сооружений; СП 4.13130.2013, регламентирующий ограничение распространение пожара:

• Противопожарные шторы относятся к конструкциям зданий, выполняющим функцию преград.
• В сооружениях вокзалов вместо стен допустимо использование штор/экранов с пределом огнестойкости не меньше E
• Если в ограждениях лифтовых холлов невозможна установка противопожарных дверей, то необходимо устанавливать экраны с пределом не меньше EI 45, автоматические перекрывающие проемы при возникновении пожара.
• Портал сцены здания культурно-развлекательного заведения, с залом вместимостью от 800 мест и больше, оборудуется противопожарным газонепроницаемым занавесом из негорючих теплоизоляционных материалов с огнестойкостью не меньше EI
• Окна/отверстия кинопроекционных/аппаратных, выходящие в зрительный зал, защищаются шторами с огнестойкостью не меньше EI

На практике, производители штор, как и дверей/ворот, сами разрабатывают конструкцию, подробные технические условия для изготовления серийной товарной продукции, и после прохождения натурных испытаний на огнестойкость, дымогазонепроницаемость получают соответствующие сертификаты соответствия ПБ. Без наличия таких документов эти шторы не могут рассматриваться как противопожарная продукция, а считаться в лучшем случае устройствами для защиты/драпировки строительных проемов, при этом неплохо задерживающими тепло в помещении.

Устройство и как работает

С самого начала необходимо разграничить следующие изделия – противопожарные шторы и противодымные занавесы/экраны.

Устройство противопожарной шторы и принцип работы

Первые предназначены для заполнения проемов, закрывая собой путь огню, интенсивному тепловому потоку, частично или полностью продуктам горения в смежные помещения; вторые – для полного блокирования или частичного ограничения распространения дымового потока.

Следующее различие: противопожарные шторы полностью перекрывают строительный, технологический/транспортный проем в преграде, обеспечивая требуемый нормами предел огнестойкости. Противодымные занавесы/экраны, называемые также иногда шторами, могут опускаться как полностью; так и на высоту дымового слоя, образующегося в защищаемом помещении, определяемую расчетом.

Кроме того, противопожарный/противодымный занавес/экран в отличие от шторы может не иметь боковых направляющих, в корпусе которых движется огнестойкое полотно. Обеспечение защиты проема осуществляется за счет расчетного превышения геометрических размеров полотна по вертикали и горизонтали по отношению к площади проема.

Пример: п. 5.4.5 СП 4.13130.2013 прямо указывает, что противопожарный занавес, отделяющий портал сцены театра с числом мест более 800, должен при опускании перекрыть строительный проем с боков – не меньше чем на 0,4 м, сверху – 0,2 м, обеспечивая при этом газонепроницаемость.

Конструкция противопожарной шторы состоит из основных элементов/деталей:

• Боковых П-образных направляющих, выполненных из оцинкованной или нержавеющей стали, в которых движется вниз/вверх полотно.
• Полотна толщиной от 3 до 7 мм, намотанного на вал. Как правило, это композитный материал из термостойких тканей, например, стекловолокна, армированный металлической нитью. Для придания дополнительных свойств, увеличения предела стойкости к огню, воздействию высокой температуры на полотно наносят теплоотражающее и/или термически активное/быстро вспучивающееся покрытие. Термостойкость полотна различных типов достигает значительных величин – до 1100℃.
• Одного или более валов, с туго накрученным на него полотном, с приводом от электродвигателя, опускающего его. Рулонные шторы движутся со средней скоростью 0, 1 м/с.
• Электромеханическая часть заключена в защитный кожух/корпус из стали, находящийся вверху всей конструкции. В целом внешне противопожарная штора сильно схожа с защитными жалюзи, закрывающими на ночь окна, двери магазинов и офисов, расположенных на первых этажах зданий. Только вместо наборных металлических полос – армированное огнестойкое полотно.
• Нижней шины, заполняемой утяжелителями, обеспечивающими ее вес не меньше, чем 4 кг/п. м. Это обеспечивает необходимое натяжение полотна во всех фиксируемых положениях, а также во время подъема/спуска.
• Фиксаторов полотна в поднятом/рабочем состоянии.
• Блока управления, подключенного к системе АПС здания, для обеспечения автоматического запуска при поступлении сигнала тревоги.

В «режиме ожидания» огнестойкое полотно шторы находится в скрученном состоянии внутри защитного кожуха, виден обычно лишь край нижней шины, что не портит внешний вид проема; привычно персоналу, посетителям по аналогии с широко распространенными защитными жалюзи.

При срабатывании дымовых, тепловых извещателей, датчиков пламени, на блок управления противопожарной шторы поступает сигнал от прибора АПС, и она автоматически начинает опускаться, закрывая проем, при этом нижний тяжелый край – шина обеспечивает плотное соприкосновение с поверхностью пола.

В результате этого своевременного ограничения распространения огня, начавшийся пожар локализуется внутри защищаемого помещения. За счет естественного в процессе горения снижения содержания кислорода, отсутствия притока свежего воздуха, высвобождения большого количества газообразных продуктов, уменьшения температуры, часто происходит самостоятельное затухание пожара. В других случаях, даже быстроразвивающийся пожар не в состоянии преодолеть такую не очень серьезную на вид преграду.

Наиболее распространена, поставляется заказчикам противопожарная штора EI 60/EI 30. Конкретный выбор зависит от того, какое изделие, с какими нормируемыми пределами огнестойкости по целостности конструкции, способности не пропускать интенсивный тепловой поток от пожара, указано в спецификации проектной документации. Обычно этих показателей вполне достаточно для заполнения большинства строительных объемов в противопожарных преградах.

Изделия с нормируемыми пределами стойкости к огню EI от 90 до 180 являются гораздо более редкими, изготавливаются обычно на заказ, и чаще всего приводимые примеры возможности их производства компанией, это рекламирующий ход, который является лишь частью кампании по привлечению заказчиков/клиентов и ничем иным.

Внимание: иногда за противопожарные шторы по ошибке или в результате навязчивой, но безграмотной рекламы на сайтах поставщиков/посредников, выдают рулонные, секционные ворота, набранные из металлических полос с теплоизоляционным наполнением, а также занавесы/экраны, собранные «в гармошку», не имеющие боковых направляющих. Несмотря на внешнее, некоторое конструктивное сходство – противопожарными шторами они не являются.

Особенности выбора

Для этого нужно четко обозначить, очертить область применения таких изделий, которые предназначены для следующих случаев/целей:

• Для защиты больших по площади проемов, которые невозможно заполнить противопожарными воротами и дверями.
• Разделения на пожарные отсеки огромных по площади, строительному объему, сложных по планировке общественных и производственных помещений/зданий, в том числе различных вокзалов, торговых центров, складских комплексов, музеев, театров, крытых парковок автотранспорта.

К преимуществам выбора противопожарных штор в качестве заполнения в противопожарных преградах следует отнести следующее:

• Используя их, можно разделить помещения или здания на отсеки, секции или зоны практически любой конфигурации, площади. Например, если ширина проема превышает 5–6 м, то шторы выполняются из нескольких полотен внахлест, позволяя надежно защищать любой проем – от двери до портала.
• Использование противопожарных штор незначительно отражается на дизайне интерьера помещений, тем более что на заказ металлические направляющие, защитный корпус и даже полотно можно окрасить в нужный цвет.
• В отличие от распашных, откатных/сдвижных, подъемных противопожарных изделий, шторы не сокращают полезный объем помещения.
• Существуют типы штор, с горизонтальным принудительным разворачиванием огнестойкого полотна, для защиты больших по площади открытых проемов в перекрытиях зданий, что дает архитекторам, проектировщикам новые возможности по увеличению объема зданий без отступления от действующих норм ПБ.
• Использование водяного орошения, конструктивно входящего в состав изделия, позволяет обеспечить надежный дополнительный рубеж защиты от огня и дыма.

Правила установки и монтажа

Изделия монтируются внутри проема, если позволяют его размеры; или над проемом, для того чтобы оставить полностью свободным проход/проезд через него.

Практика вкупе со статистикой убедительно показывают/доказывают, что самодеятельность в таких серьезных вопросах, связанных с безопасностью людей, находящихся в зданиях, часто обходится слишком дорого.

Учитывая, что существуют различные виды противопожарных штор, найти оптимальный вариант из готовой продукции типовых размеров или заказать нестандартное изделие для своего помещения/здания, заключить договор на монтаж, обслуживание заказчику не составит никакого труда и минимума затраченного времени.

Источник