Как выбрать и установить пожарную сигнализацию

Прообразом современных систем пожарной сигнализации в прошлые века являлась пожарная каланча, а оповещение населения того или иного района осуществлялось при помощи колоколов и склянок. Но по мере роста городов, увеличения этажности зданий и неуклонного развития научного прогресса каланча сменилась на новомодные по тому времени вначале механические, а затем — электрические и электронные устройства обнаружения и оповещения о пожаре. Современные автоматические установки пожарной сигнализации широко представлены как российскими, так и зарубежными производителями. Как не запутаться в таком многообразии?

Выбор автоматической установки пожарной сигнализации (АУПС) — рациональный процесс, требующий учета и анализа многих детерминант правового, технического и финансового характера. Всю совокупность факторов выбора — условий и обстоятельств — можно объединить в четыре базисных группы:

• Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
• ГОСТ Р 53325-2012. Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования и методы испытаний.
• СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.
• СП 3.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности.

2. Характеристики защищаемого объекта, включая:

• назначение и технологические процессы;
• объемно-планировочные решения;
• пожарную нагрузку;
• количество людей;
• стоимость материальных ценностей и объекта и др.

3. Технологическая часть АУПС, в числе ее структурных элементов:

• программно-аппаратные средства сбора и обработки информации (ППК, пульты, PC, модули);
• средства обнаружения возгораний: извещатели пожарные (ИП);
• средства оповещения о пожаре: оповещатели пожарные (ОП);
• шлейфы (кабели, соединительные элементы);
• источники бесперебойного питания.

4. Интеграция с автоматизированными системами безопасности:

• пожаротушения (АУПТ);
• оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ);
• дымоудаления и вентиляции;
• контроля и управления доступом (СКУД);
• охранной сигнализацией (ОС, ОПС);
• телевизионного видеоконтроля (СТВК) и др.

5. Стоимость владения АУПС, включающая постоянные и переменные финансовые затраты на:

• проектирование;
• оборудование и расходные материалы;
• монтаж;
• эксплуатацию;
• сервисное обслуживание и ремонт.

Все перечисленные факторы выбора не должны вступать в противоречие между собой. Только тогда можно получить на выходе оптимальное решение для автоматической пожарной сигнализации. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

Характеристики защищаемого объекта

Первое и главное, что влияет на выбор АУПС или АУПТ, это характеристики объекта защиты. Они определены в соответствующих нормативных документах.

Так, СП 5.13130.2009 устанавливает основные требования пожарной безопасности, регламентирующие защиту зданий, сооружений, помещений и оборудования автоматическими установками пожарной сигнализации на всех этапах создания и эксплуатации объектов:

• Надземные одноэтажные здания I, II и III степеней огнестойкости (при общей площади менее 7000 кв. м).
• Надземные одноэтажные здания IV степени огнестойкости класса конструктивной пожарной опасности CO (при общей площади менее 3600 кв. м), CО1 (менее 2000 кв. м), СО2 (менее 1000 кв. м).
• Одноэтажные здания общественного (менее 800 кв. м), административно-бытового назначения (менее 1200 кв. м) из легких металлических конструкций с полимерными горючими утеплителями.
• Одноэтажные здания при размещении торгового зала и подсобных помещений в цокольном и подвальном этажах (менее 200 кв. м).
• Одно- и двухэтажные здания при размещении торгового зала и подсобных помещений в надземной части здания (менее 3500 кв. м).
• Одноэтажные здания съемочных и выставочных павильонов и выставочные залы (кроме помещений, временно используемых для выставок (фойе, вестибюли и т.д.) или оборудованных металлическими сейфами для хранения ценностей) (менее 1000 кв. м).
• Общежития, специализированные дома для престарелых и инвалидов.
• Жилые здания высотой более 28 м.
• Здания и сооружения по переработке и хранению зерна.
• Здания общественного и административно-бытового назначения (кроме автозаправок и выставочных павильонов).
• Культовые здания и комплексы (производственные, складские и жилые здания комплексов оборудуются по требованиям соответствующих пунктов СП 5.13130.2009).
• Кабельные сооружения подстанций напряжением менее 500 кВ.
• Кабельные сооружения подстанций глубокого ввода напряжением 110 кВ с трансформаторами мощностью менее 63 Мва.
• Кабельные сооружения при прокладке в них маслонаполненных кабелей в металлических трубах.
• Городские кабельные коллекторы и тоннели (в том числе комбинированные).
• Пространства за подвесными потолками и под двойными полами при прокладке в них кабелей (проводов) типа НГ с общим объемом горючей массы от 1,5 до 7 л на метр КЛ.
• Закрытые галереи, эстакады для транспортирования лесоматериалов.
• Кабельные сооружения промышленных и общественных зданий (менее 100 кв. м).
• Комбинированные тоннели объемом более 100 м3 производственных и общественных зданий при прокладке в них кабелей и проводов напряжением 220В и выше.

Следует особо отметить, что если здание, сооружение или помещение по своим характеристикам укладывается в указанные нормативные показатели по площади, допустимо ограничиться лишь одной АУПС, но если происходит превышение нормативов, требуется использование пожарной сигнализации в комплексе с АУПТ, а точнее — в ее составе. Кроме того, для некоторых объектов существуют особые условия установки извещателей — игнорировать их недопустимо. Например, в жилых зданиях высотой более 28 м пожарные извещатели АУПС устанавливаются в прихожих квартир и используются для открывания клапанов и включения вентиляторов установок подпора воздуха и дымоудаления, а жилые помещения квартир и общежитий в 3-этажных зданиях и более необходимо оборудовать автономными оптико-электронными дымовыми пожарными извещателями. Все это иллюстрирует относительную свободу выбора тех или иных решений АУПС.

Так или иначе, но для технического задания на проектирование АУПС (или АУПТ) следует составить подробный перечень исходных сведений.

Таблица 1. Исходные данные об объекте защиты

Исчерпывающий перечень характеристик объекта защиты, включающий объемно-планировочные решения, сведения о пожарной нагрузке и многое другое, необходим не только для правильного выбора — он станет основой технического задания на проектирование АУПС.

Итак, после того как установлены технические характеристики объекта защиты и учтены все ограничения и рекомендации, которые накладывает на проект нормативная документация, следует перейти к выбору наилучшего для конкретного случая технологического решения пожарной сигнализации. Для этого необходимо представлять, из чего состоит и как функционирует АУПС.

Технологическая часть АУПС

Любая система пожарной сигнализации состоит из следующих конструктивных элементов:

Приемно-контрольный прибор (ППК) — это программно-аппаратный комплекс, выполняющий функции обнаружения пожара, с возможностью указания конкретного сработавшего шлейфа АУПС или конкретного пожарного извещателя. В случае интегрированной системы безопасности ППК формирует управляющие сигналы для АУПТ, системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре (СОУЭ), систем вентиляции, кондиционирования и дымоудаления, системы контроля и управления доступом (СКУД).

Средства обнаружения пожара (ИП) в зависимости от их типа — ручные, дымовые, пламени, газовые, комбинированные — извещатели способны своевременно обнаруживать очаги возгорания и задымление помещений. Их выбор — предмет анализа объемно-планировочных решений и пожарной нагрузки защищаемого объекта.

Средства оповещения (ОП) — звуковые, световые, речевые и комбинированные — информируют людей о пожаре и путях эвакуации. Конкретный тип выбирается исходя из действующих руководящих документов.

Источники бесперебойного питания (ИБП), согласно нормативам, обязаны обеспечивать питание электроприемников автоматической установки пожарной сигнализации в дежурном режиме в течение 24 часов, а в режиме «Тревога» — от 3 часов. Бывают с выходным напряжением 12 В и 24 В.

Совокупность шлейфов представляет собой электрическую цепь, линейную часть системы АУПС, объединяющую выходные цепи извещателей, вспомогательные элементы и соединительные провода и предназначенная для передачи тревожных сигналов на ППК извещений и электропитания извещателей (в отдельных решениях). Шлейфы бывают 4-проводными (для электропитания извещателей помимо шлейфа) и 2-проводными (питание ИП происходит по шлейфу).

Совокупность задач, решаемых АУПС, выглядит следующим образом:

Системы пожарной сигнализации бывают пороговыми, адресно-пороговыми и адресно-аналоговыми.

Пороговые АУПС — это экономкласс, в данном решении предусмотрены неадресные ИП, способные указывать только номер сработавшего шлейфа, к которому могут быть подключены и другие извещатели. ППК после получения сигнала от ИП лишь ожидает смены состояния шлейфа. В виду того что устройства ограничены заложенным в них порогом чувствительности, они не могут обнаружить возгорание на ранней стадии. Информативность такой АУПС невелика: точное расположение фактора пожара и скорость его обнаружения оставляют желать лучшего.

Адресно-опросные АУПС, как следует из названия, оснащены адресными ИП. ППК с определенными интервалами времени по очереди опрашивает извещатели, держа под контролем их работоспособность и формируемые ими сигналы: «норма», «неисправность», «отсутствие» или «пожар». ИП в таких установках только фиксируют значение параметра, их преимущество — возможность установить точный адрес возгорания. Из-за последовательной очередности опроса имеет место небольшая задержка сообщений о пожаре.

Адресно-аналоговые АУПС — своего рода премиум-класс, в котором применено максимум функционала. Источником принятия решения о пожарной тревоге в таких установках является не ИП, а ППК, представляющий собой мини-компьютер, непрерывно контролирующий все извещатели на всех шлейфах, анализирующий состояние объекта защиты в целом и способный практически мгновенно зафиксировать очаг возгорания.

Здесь следует отметить важную вещь: хотя стоимость АУПС значительно возрастает от пороговой к адресно-аналоговой, вместе с ней многократно увеличивается эффективность обнаружения пожара — до 20 раз. Подобные АУПС позволяют практически полностью избежать порчи материальных ценностей из-за возгораний, а потому в перспективе эксплуатации оказываются экономически более выгодными.

По принципу построения АУПС могут быть централизованными и децентрализованными. В первом случае речь идет об установках, в которых сбор и анализ информации, а также формирование тревожных сигналов производит ППК. Во втором — выполнение отдельных функций распределено между различными конструктивными элементами системы, а «общение» между устройствами происходит по единому протоколу (обычно RS-485). Децентрализованные АУПС позволяют производить управление как посредством пульта управления, так и через ПК.

По принципу передачи информации АУПС подразделяются на проводные, беспроводные (посредством радиоканала) и комбинированные, сочетающие проводные и беспроводные виды передачи извещений. Можно сказать, что надежнее всего комбинированные, поскольку в чисто проводных системах в случае инцидента может быть поврежден кабель, а радиоканальные иногда грешат повышенной чувствительностью к помехам.

Собственно виды АУПС во многом определяются типами извещателей, которые, в свою очередь, классифицируются на основе различных :

• по принципу работы (ручные и автоматические);
• по контролируемому признаку пожара (дым, пламя, тепло, газовые продукты тления или горения);
• по типу исполнения (в обычном и взрывозащищенном исполнении различных категорий защиты);
• по способу питания (от шлейфа, отдельного провода или автономно);
• по связи с ППК (проводные, радиоканальные, оптоволоконные, комбинированные).

При выборе типа ИП устанавливаются задачи, стоящие перед системой обнаружения пожара согласно ГОСТ 12.1.004-91 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования», это может быть обеспечение пожарной безопасности: людей, материальных ценностей или людей и материальных ценностей.

В основу выбора ИП закладываются факторы:

1. Превалирующий признак возгорания, последовательность (если их несколько) и время их появления.
2. Вид, количество и распределение пожарной нагрузки.
3. Присутствие факторов, аналогичных признакам возгорания, потенциально приводящих к ложным срабатываниям АУПС (система отопления, прогрев конструкций под воздействием солнца, источники ИК- и УФ-излучения, пыль, влажность, любые другие элементы тепловыделения).
4. Нормальный диапазон температур и влажности.
5. Вероятность механического воздействия согласно ГОСТ 17516.1-90 «Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам».
6. Вероятность коррозионно-активного воздействия.
7. Наличие электромагнитного поля и его уровень в местах размещения ИП.
8. Объемно-планировочные параметры.
9. Параметры и размещение технологического оборудования, инженерных коммуникаций, систем вентиляции, кондиционирования воздуха, воздушного отопления.
10. Время, необходимое для обнаружения пожара в соответствии с поставленными задачами, выполняемыми АУПС.
11. Время наступления предельно допустимых значений опасных признаков возгораний и, следовательно, величины очага пожара, который должен быть обнаружен.
12. Экспертные мнения, заключения и результаты экспериментов.

Например, экспериментально установлено, что при возгорании целлюлозосодержащих материалов в течение первых 20 минут в атмосферу помещения выбрасываются газообразные продукты горения. Позже появляются видимые дымообразные продукты термического разложения, регистрируемые ИП дыма примерно через 40 минут. Обнаружение пороговых уровней избыточной температуры происходит только спустя 1,5–2,5 часа, что зависит от высоты помещения, при этом открытые источники огня выявляются до срабатывания тепловых ИП. Подобные данные необходимо обязательно учитывать при выборе извещателей.

Обращаем внимание на то, что:

• использование газовых ИП лимитируется отсутствием сертифицированных образцов, которые в полной мере удовлетворяли бы требованиям своего назначения;
• при отсутствии явно превалирующих признаков возгорания, устанавливаются комбинированные «интеллектуальные» ИП или комбинации из дымовых, тепловых, пламени, газовых ИП;
• отдельные помещения могут быть зонированы в соответствии с порядком появления признаков пожара, а внутри зон установлены соответствующие типы ИП;
• выбор извещателя в пользу ИП пламени во многих случаях позволяет получить более раннее обнаружение очага возгорания, однако для этого требуется высококвалифицированная настройка алгоритма включения, параметров чувствительности и помехозащищенности и, собственно, выбор производителя ИП;
• дополнительно, в целях сравнительной оценки инерционности тепловых ИП, может устанавливаться селективная чувствительность ИП по ГОСТ Р 53325-2012. «Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования и методы испытаний».

ППК по мощности можно разделить на три группы:

• Малой емкости — до 5 шлейфов сигнализации (для неадресных ИП) или до 128 адресов (для адресных ИП или модулей).
• Средней емкости — до 20 шлейфов сигнализации или до 512 адресов соответственно.
• Большой емкости — более 20 шлейфов сигнализации или от 512 адресов.

Здесь выбор делается исходя из объемно-планировочных решений защищаемого объекта, но можно сказать, что запас емкости ППК никогда не бывает лишним.

Стоимость владения АУПС

АУПС кроме защиты здоровья и жизни людей должна ограничивать прямой и косвенный материальный ущерб. Для расчета финансовой целесообразности того или иного решения АУПС (или АУПТ) целесообразно применять документ «МДС 21-3.2001. Методика и примеры технико-экономического обоснования противопожарных мероприятий к СНиП 21-01-97*». Данное методическое пособие по выбору рациональных конструктивных, объемно-планировочных и инженерно-технических решений, отвечающих требованиям огнестойкости зданий и предотвращения распространения пожара, содержит примеры ТЭО различных видов защищаемых объектов:

• стоянка легкового автотранспорта;
• административно-бытовой корпус;
• производственное здание автокомбината;
• производственное здание;
• складское здание;
• малярный цех автокомбината;
• склад многономенклатурной продукции;
• торговый центр;
• производственное здание завода электрооборудования;
• здание общественного назначения;
• здание банка;
• цех экстракции маслоэкстракционного производства;
• предприятие бытового обслуживания.

Исходными данными методических рекомендаций стали обобщенные результаты проектных решений и обследования строительных объектов в отношении стоимости противопожарной защиты, расчетов температурных режимов пожаров, оценки огнестойкости конструкций в условиях реальных пожаров, расчетов вероятностных материальных потерь в зданиях различного назначения, выполняемых в течение нескольких лет. В типовых ТЭО документа использовано несколько различных сценариев развития пожара и его экономические последствия, например, при оборудовании защищаемого объекта АУПТ или АУПС в комплексе с противопожарной стеной.

Концепция выбора конкретных средств противопожарной защиты построена на сравнении притоков и оттоков денежных средств — на расчете чистого дисконтированного дохода. Под притоком понимается получение финансовых выгод в результате предотвращения порчи или утраты материальных ценностей от пожара. Финансовые выгоды — это разница между стоимостью ожидаемых потерь при пожаре, которые возникают при выборе определенного решения АУПС (проект), и стоимостью потерь при отсутствии реализации данного решения (базовые условия). Оттоком считается совокупность всех финансовых затрат, понесенных на приобретение оборудования и расходных материалов, проектирование и монтаж установки, ее эксплуатацию, сервисное обслуживание и ремонт за расчетный период применения АУПС. Интегральный экономический эффект — это превышение всех интегральных результатов от использования установки над всеми интегральными затратами, приведенное к стоимости финансовых ресурсов начального периода планирования (дисконтирование). Если экономический эффект отрицательный, то выбранное решение должно быть отклонено. Если сравнивается несколько решений по обеспечению пожарной безопасности, то выбирается вариант с наивысшим экономическим эффектом.

Выбор оптимального противопожарного решения для конкретного объекта производится в тесном контакте с организацией, занимающейся проектированием АУПС, после составления технического задания и анализа всех перечисленных выше факторов. Альянс «Комплексная безопасность» опирается в проектировании систем пожарной сигнализации на богатый опыт работы своих специалистов на объектах защиты любой сложности и различного назначения. В нашей компании можно рассчитывать на квалифицированные консультации по всем вопросам выбора, монтажа и эксплуатации АУПС. Если речь идет о техническом обслуживании ранее установленной системы или ее замене, после технического аудита существующего проекта мы сможем заключить договор на обслуживание АУПС на льготных условиях. Обеспечение наилучшей рентабельности проекта и эффективной защиты вашего объекта — наша профессия.