Содержание
1. Цели и задачи пожарной автоматики при обеспечениипожарной безопасности 2
1.1 Цель пожарной автоматики. 2
1.2 Цель заинтересованных сторон. К чему стремиться. 3
1.3 Задачи пожарной сигнализации. 5
2. Критерий достижения цели. 9
2.1 Адресная пожaрнaя сигнaлизация. 10
2.2 Адресно-аналоговая пожaрнaя сигнaлизация. 10
3. Характеристика объекта. 14
4. Сценарий пожара. 15
5. Расчет размещения извещателей. 20
5.1 Последовательность выбораизвещателей пламени. 23
6. Обоснование выбора обнаруженияпожара. 26
Литература. 27
/>1. Цели и задачи пожарной автоматики приобеспечении пожарной безопасности/>1.1 Цель пожарной автоматики
В современном обществе огромноевнимание уделяется созданию систем пожарной безопасности объектов, которыепредназначены для защиты жизни людей и материальных ценностей от огня. Ведьопасность для жизни, связанная с возникновением пожара, и ущерб, наносимыйогнем, в десятки раз превышают те, которые могут быть вызваны кражами,ограблениями и т.п.
Основная цель — спасение жизнилюдей.
Зачастую последствия пожаров исвязанные с ними убытки ложатся тяжелым грузом на плечи не толькопострадавшего, но и общества в целом. Именно поэтому, все большее количестволюдей начинают задумываться о создании профессиональных систем пожарнойсигнализации.
Автоматические системы пожарнойсигнализации предназначены для быстрого и надежного обнаружения зарождающегосяпожара с помощью распознавания явлений, сопровождающих пожар, таких каквыделение тепла, дыма, невидимых продуктов сгорания, инфракрасного излучения и т.п.В случае обнаружения пожара центральная станция должна выполнять предписанныедействия по управлению системами автоматики здания (отключение вентиляционнойсистемы, включение дымоудаления, системы оповещения, световых и звуковыхоповещателей, запуск системы пожаротушения, останов лифтов, разблокированиедверей и т.п.). Это дает возможность людям, находящимся в здании, а такжепожарной части или локальному посту пожарной охраны объекта предпринятьдействия, необходимые для ликвидации пожара на стадии его зарождения, иминимизировать наносимый ущерб.
Назначение системы пожарной сигнализацииопределяет ее общую структуру, а именно, наличие трех составляющих системы,выполняющих различные функции:
обнаружение пожараосуществляется автоматическими пожарными извещателями с различными принципамиобнаружения и различными методами обработки и обмена информацией;
обработка информации,поступающей с извещателей, и выдача результатов оператору выполняютсяцентральной станцией и пультом управления;
выполнение, предписанныхдействий для оповещения персонала и пожарной части для устранения очага пожара,выполняется центральной станцией а также быстрое и точное реагированиеподразделений пожарной части и локальных постов пожарной охраны.
Все три звена тесновзаимосвязаны между собой, и эффективность работы системы пожарной сигнализациив целом зависит от надежности и стабильности работы каждой ее составляющей. Однако,основополагающую роль при создании профессиональных систем пожарнойбезопасности объектов играют пожарные извещатели. Именно они должны обеспечитьбыстрое и надежное обнаружение очага пожара. />1.2 Цельзаинтересованных сторон. К чему стремиться
Перед заказчиком возникаютзакономерные вопросы: с чего начать, какую систему выбрать, какому оборудованиюотдать предпочтение?
Для того, чтобы помочьразобраться в этих непростых вопросах, давайте последовательно разберемся стеми понятиями, которые задекларированы в заглавии раздела.
Итак, в целом, система пожарнойсигнализации предназначена для решения таких основных задач: своевременноеобнаружение очага возгорания; получение, обработка, передача и представление взаданном виде информации о пожаре потребителям. Следовательно, в своем составесистема пожарной сигнализации должна иметь устройства, способные обнаружитьвозгорание и передать сигнал тревоги.
Эти функции пожарнойсигнализации обеспечиваются различными техническими средствами, а именно: дляобнаружения пожара служат извещатели; для обработки, протоколированияинформации и формирования управляющих сигналов тревоги — приемно-контрольнаяаппаратура и периферийные устройства.
Очевидно, что выдача сигналапожарной тревоги есть необходимое, но не достаточное условие для обеспеченияпожарной безопасности объекта в целом. Поэтому, кроме этих функций, пожарнаясигнализация дополнительно должна формировать команды на включениеавтоматических установок пожаротушения и дымоудаления, систем оповещения опожаре, технологического, электротехнического и другого инженерногооборудования объектов.
На практике имеет местоинтеграции охранной и пожарной сигнализации в единую систему охранно-пожарнойсигнализации. При этом системы охранной и пожарной сигнализацииадминистрируются независимыми друг от друга постами управления, сохраняющимиавтономность в составе системы охранно-пожарной сигнализации. На небольшихобъектах охранно-пожарная сигнализация управляется приемно-контрольнымиприборами.
В свою очередь, системаохранно-пожарной сигнализация интегрируется в комплекс, объединяющий системыбезопасности и инженерные системы здания, обеспечивая достоверной адреснойинформацией системы оповещения, пожаротушения, дымоудаления, контроля доступа идр. То есть, система охранно-пожарной сигнализации сегодня является важнейшейсоставляющей информационной системы любого современного объекта.
В зависимости от масштаба задач,которые решает охранно-пожарная сигнализация, в ее состав входит оборудованиетрех основных категорий:
Оборудование централизованногоуправления охранно-пожарной сигнализацией (например, центральный компьютер сустановленным на нем ПО для управления пожарной сигнализацией. В небольшихсистемах пожарной сигнализации задачи централизованного управления выполняетохранно-пожарная панель.
Оборудование сбора и обработкиинформации с датчиков охранно-пожарной сигнализации (приборы приемно-контрольныеохранно-пожарные).
Сенсорные устройства – датчики иизвещатели охранно-пожарной сигнализации.
Все устройства пожарнойсигнализации должны обеспечиваться бесперебойным электропитанием. В качествеосновного, как правило, используется сетевое электропитание контрольных панелейпожарной сигнализации, остальные устройства питаются от низковольтных вторичныхисточников постоянного тока или от шлейфа охранно-пожарной сигнализации.
В соответствии с отечественныминормами пожарной безопасности, пожарная сигнализация должна бесперебойнофункционировать в случае пропадания сетевого электропитания на объекте втечение суток в дежурном режиме и не менее 3 часов в режиме тревоги.
Для выполнения этого требованияпожарная сигнализация должна использовать систему резервного электропитания — дополнительныеисточники или встроенные аккумуляторные батареи. />1.3Задачи пожарной сигнализации
Основной задачей систем пожарнойсигнализации является раннее обнаружение очага возгорания с помощью пожарныхизвещателей, а также передача сигналов управления на средства пожарнойавтоматики. К этим средствам можно отнести установки автоматическогопожаротушения, дымоудаления, аварийного оповещения, кнопки ручных пожарных извещателей,устройства управления вентиляцией и другим технологическим оборудованием.
Отечественные нормативныедокументы по пожарной безопасности строго регламентируют перечень зданий исооружений, подлежащих оснащению автоматической пожарной сигнализацией
Системы пожарной сигнализацииподразделяются на безадресные (пороговые), адресные и адресно-аналоговые. Всамых эффективных адресно-аналоговых системах пожарные извещатели по сутипредставляют собой дымовые датчики, которые периодически по запросу приемно-контрольногоприбора (ПКП) сообщают ему код значения контролируемого параметра: температурыили оптической плотности среды. Величина и значения этих параметрованализируются адресно-аналоговым ПКП. Пороги срабатывания устанавливаются в ПКПи адаптируются к каждому помещению и изменяются в зависимости от времени суток,дней недели и т.д. Одновременно анализируется и работоспособность извещателей,при падении чувствительности формируется сигнал о неисправности, при запылении- о техническом обслуживании, ПКП может прогнозировать сроки чистки каждогодымового или комбинированного извещателя.
Для решения задачи построениясистемы безопасности следует обозначить основные этапы. Для этого необходимоопределить:
что защищать (объект);
от чего защищать (угрозы);
как и какими методами (средства).
Пожарная безопасностьсовременного здания — задача, решаемая исключительно в комплексеорганизационно-административных и технико-экономических мероприятий,направленных на выполнение правил и норм пожарной безопасности с цельюпредотвращения пожаров, а также их обнаружения и принятия мер по тушению. Важнуюи действенную роль в решении этой задачи играет оборудованиевзрывопожароопасных помещений автоматическими установками пожарной сигнализациии пожаротушения.
Причины пожаров, средства ихпредотвращения и методы тушения широко известны, но пожары случаются (и какпоказывает статистика — нередко), ими наносится значительный материальныйущерб, вследствие пожаров гибнут люди. Чтобы локализовать пожар, как можноскорее ликвидировать его, необходимо сократить время обнаружения очагавозгорания и передачи сообщения в пожарную охрану, для чего успешно применяютсясредства автоматики.
Основными информативнымифакторами пожара для систем пожарной сигнализации являются тепло, дым, электромагнитноеизлучение пламени или тлеющих очагов, газообразные продукты горения. Автоматическиепожарные извещатели, осуществляющие контроль параметров, характеризующихуказанные факторы, соответственно подразделяются на тепловые, дымовые,световые, газовые и комбинированные. В состав автоматической СПС могут входитьручные пожарные извещатели, воспроизводящие сигнал о загорании при приведенииих в действие человеком, обнаружившим загорание.
По электропитанию пожарныеизвещатели делят на активные, получающие питание от пожарного шлейфа или отиных источников питания, и пассивные, не требующие питания. Передача тревожногоизвещения осуществляется, как правило, изменением электрических характеристикизвещателя.
Наибольшее распространение вавтоматических системах пожарной сигнализации получили тепловые и дымовыепожарные извещатели. Это объясняется как спецификой начальной фазы процессагорения большинства пожароопасных веществ, так и относительной простотой схем иконструктивных решений.
Тепловые извещатели делят поспособу определения факторов пожара на: максимальные — срабатывающие придостижении порогового значения температуры; дифференциальные — срабатывающиепри достижении скорости нарастания температуры порогового значения.
/>2. Критерий достиженияцели
На любом объекте существуетугроза нанесения ущерба имуществу и здоровью людей при возникновениинеконтролируемого возгорания или пожара. Единственный способ свести в этомслучае возможные потери к минимуму — это построить эффективную системуобнаружения возгорания. Основным способом решения этой проблемы являетсяустановка системы пожaрной сигнaлизации, которая предназначается дляобнаружения очагов возгорания и управления системами оповещения людей о пожаре,установками автоматического пожаротушения, а также технологическимоборудованием.
Система пожaрной сигнaлизации — этосовокупность совместно действующих средств пожарной сигнализации, установленныхна защищаемом объекте, для обнаружения пожара, обработки, представления взаданном виде извещения о пожаре на этом объекте, специальной информации ивыдачи команд на включение технических устройств.
В настоящее время можно выделитьтри основных типа пожaрной сигнaлизации:
Традиционная пороговая (неадресная)пожaрнaя сигнaлизация.
Традиционные пороговые(неадресные) ПС представляют собой систему с лучевой архитектурой, в которойприемно-контрольный прибор определяет зону возникновения тревожного извещения впределах шлейфа. В шлейф пожaрной сигнaлизации такого типа включаются обычныепороговые (активные, пассивные) датчики. При срабатывании датчика его номер ипомещение на станции не указываются, инициируется только номер шлейфа. Применениенеадресных систем целесообразно для небольших объектов (не более 30-40помещений).
/>2.1 Адресная пожaрнaясигнaлизация
Адресные системы пожaрнойсигнaлизации позволяют определить не только зону, но и точный адрессработавшего датчика. При активизации датчик передает по шлейфу адрес впоследовательном коде, который отображается на дисплее ПКП. В каждом датчикеили монтажном цоколе расположена схема установки адреса. Таким образом, системаопределяет конкретное место формирования сигнала о ТИ, что повышает оперативностьреагирования специальных служб.
Адресные системы пожaрнойсигнaлизации подразделяются на неопросные и опросные. В интеллектуальныхадресных системах может использоваться произвольный вид шлейфа: кольцевой,разветвленный, звездой и любое их сочетание, не требуется ни каких оконечныхэлементов шлейфа. В опросных адресных системах наличие датчика подтверждаетсяего ответами на запросы ПКП (не реже 5-10 с). Если ПКП при очередном запросе неполучает ответ от датчика, его адрес индицируется с соответствующим сообщением.В этом случае отпадает необходимость использования функции разрыва шлейфа и приотключении одного датчика сохраняется работоспособность всех остальных. />2.2 Адресно-аналоговаяпожaрнaя сигнaлизация
Адресно-аналоговые системы ПС,обладают большими наиболее развитыми функциональными возможностями, надежностьюи гибкостью, являются центром сбора телеметрической информации, поступающей отдатчиков. В современном здании, оборудованном дорогостоящими системамителекоммуникации, автоматизации и жизнеобеспечения, применениеадресно-аналогового оборудования является верным решением. Важным отличиемадресно-аналоговых систем ПС является то, что в них извещатель является лишьизмерителем параметра и транслирует на ПКП его значение и свой адрес, а ПКПоценивает величину и скорость изменения этого параметра, а также управляетиндикацией ПИ, включая соответствующий режим. Т.е. все решения по контролю иуправлению пожaрной ситуацией на объекте принимаются приемно-контрольнымприбором. Современная адресно-аналоговая система ПС — это специализированныйкомпьютерный комплекс, который позволяет контролировать целый набор параметров- и оценивать состояние объекта по нескольким ПИ, находящимся в одном или разныхпомещениях, менять чувствительность ПИ в зависимости от условий эксплуатации ивремени работы (режимы день/ночь, рабочий день/выходной). Адресно-аналоговаясистема также позволяет гибко организовать работу и взаимодействие всехинженерных систем жизнеобеспечения здания.
В настоящее время на территорииРеспублики Беларусь для соблюдения противопожарной обстановки на объектахнаиболее широкое применение нашли следующие системы:
интегрированная системаобеспечения безопасности “777”;
система пожарной сигнализацииадресная (АСПС) “Эстафета”;
система автоматизированнаяохранно-пожарной сигнализации “Алеся”.
Система «Алеся»является охранно-пожарной, без возможности подключения (интеграции) системыдоступа на объект. Управление системой осуществляется только черезавтоматизированное рабочее место оператора (АРМ ДО) и дежурного инженера (ДИ), т.е.через персональные компьютеры, что делает систему уязвимой.
АСОС “Алеся” позволяетавтоматизировать режимы работы охранно-пожарной сигнализации: прием и сдачу объектовпод охрану, контроль исправности телефонных линий (шлейфов сигнализации), ПКП иизвещателей.
Система состоит из следующихуровней:
верхний уровень (АРМ ДО и ДИ);
средний уровень (ретранслятор,устройство трансляции и обработки информации, коммутатор направлений);
объектовый уровень(приемно-контрольные приборы).
Рассмотренные системыпредназначены для соблюдения противопожарной обстановки на больших,преимущественно распределенных объектах, и их применение на рассматриваемом вкурсовом проекте объекте экономически нецелесообразно.
Экономически обоснованным и в тоже время эффективным для проектируемой системы пожарной сигнализации являетсяее построение на базе следующего приемно-контрольного оборудования: ПКП 063-8-5“АЛАРМ-5”, ППКОП “А16-512” и ППКОП “ПКП-8/16”.
Основные техническиехарактеристики данного оборудования приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Основные техническиехарактеристики ПКП
ТСО
Параметр
ППКОП
063-8-5
«Аларм-5»
ППКОП
«А16-512»
ППКОП
«ПКП-8/16» Информационная емкость (кол-во ШС): 8 16 (48) 8 (32) Максимальное количество зон 4 24 16 Кол-во релейных выходов 3 3(25) (8) Ток потребления от аккумуляторной батареи без СЗУ и внешних устройств, мА 110 150 120 Встроенная память событий 32 256 64(448) Максимальное количество каналов считывания электронных ключей 2 30 16 Выходы для подключения СЗУ 3 2 2 Диапазон рабочих температур, оС
-30…50 -20…+50 0…50 Срок службы прибора, не менее, лет 8 8 8
Широкий выбор пожарных извещателей, разрешенных к применениюна территории РБ позволяет проектировать системы пожарной сигнализации,учитывая характеристики защищаемых помещений объекта, а также материальныевозможности и пожелания заказчика. В таблице 2 приведены основные техническиехарактеристики наиболее часто применяемых пожарных извещателей.
Таблица 2 –Основные технические характеристики извещателей пожарныхМодель Страна-производитель
Принцип
действия Порог срабатывания Инерционность срабатывания, с Питание В/мА Диапазон раб. температур, С Тепловые ПИ ИП 101-1А Россия Тепловой мгновенный 50…100 60 10…25 / 0.05 -30…+100 ИП 101-2 Россия Тепловой макс. диф. 54…56 60 24 / 0.3 -40…+70 ИП 103-2 Россия Тепловой мгновенный 54…78 80…100 22…65 / 1 -40…+50 ИП 103-4/1 Россия Тепловой мгновенный 60…70 120 12…30 / 150 -30…+50 ИП 103-5/1 Беларусь Тепловой максимальный 70…75 120 30 / 150 -50…+50 ИП 105 Беларусь Тепловой максимальный 60…70 120 12…30 / 0.03 -50…+50
/>3. Характеристикаобъекта
Объект «офисное помещение»представляет собой отдельное железобетонное здание, состоящее из 3-х помещений(3 на первом этаже).
Доступ в здание осуществляетсячерез главный входа.
Стены периметра объекта –капитальные; решетки на окнах отсутствуют; общая площадь помещений составляет 50м2; во всех помещениях высота потолков – 255 см; отопление водяное срадиаторами, расположенными под каждым окном; объект телефонизирован.
Объект содержит следующиепомещения: «кабинет директора»-1 шт., «офисное помещение»-1шт., «санузел».
Защищаемые зоны помещений поклассификации ПУЭ относятся к классам П-11А.
Несущие конструкции здания –железобетонные с применением бетона на известняковом щебне с плотностью 2250кг/м3. Высота офиса – 2,8 м. из Перекрытия полов железобетонные, толщины укоторых равнялись 0,2 м. Стены выполнены из красного кирпича нацементно-песчаном растворе. Толщина наружных стен 0,22 м и внутренних стен –0,11 м.
/>4. Сценарий пожара
Выбор расчетной схемы развитиявозможного пожара в защищаемом помещении и определение класса пожара по темпуизменения его тепловой мощности.
1. При выборе расчетной схемыразвития пожара все многообразие возможных схем целесообразно свести к двумсхемам – круговое распространение пожара и горение штабеля из твердых горючихматериалов.
К круговой схеме могут бытьотнесены случаи распространения пожара по твердым (или волокнистым) горючимматериалам, равномерно расположенным на достаточно больших площадях, а такжеслучаи распространения пожара по рассредоточено расположенным горючимматериалам, небольшое расстояние между которыми не препятствует переходупламени с горящего материала на не горящий. Ко второй схеме могут быть отнесеныслучаи горения материалов, сложенных в виде штабелей различных размеров.
2. Тепловую мощность очагапожара для выбранных расчетных схем рассчитывают по формуле:
Q = Kт. τ2, кВт (1)
где Кт — коэффициент,характеризующий темп изменения тепловой мощности очага пожара, кВт/с2;
τ — время с моментавозникновения пламенного горения, с.
Коэффициент Кт рассчитывают взависимости от выбранной схемы развития пожара по формулам:
а) для кругового распространенияпожара
Кт = πη V2л ψудQн, (2)
где η — коэффициент полнотыгорения (допускается принимать равным 0,87);
Vл — линейная скоростьраспространения пламени по поверхности материала, м/с;
ψуд — удельная массоваяскорость выгорания материала, кг/(м2 с);
Qн — низшая рабочая теплотасгорания материала, кДж/кг.
Значения Vл, ψуд и Qн принимаютсяпо справочной литературе.
б) для случая горения твердыхгорючих материалов, сложенных в виде штабеля
Кт = 1055/τ2*, (3)
где τ* — время достиженияхарактерной тепловой мощности очага пожара, принимаемой равной 1055 кВт, с
3. Определяют класс пожара потемпу его развития в зависимости от значения коэффициента Кт:
медленный темп развития пожара –темп изменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием Кт
средний темп развития пожара — темпизменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием 0,01
быстрый темп развития пожара — темпизменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием 0,03
сверхбыстрый темп развитияпожара — темп изменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условиемКт > 0,11 кВт/с2
Определение предельно допустимойтепловой мощности очага пожара к моменту его обнаружения.
1. Величину предельно допустимойтепловой мощности очага пожара Qпд определяют с учетом особенностей защищаемогопомещения и возлагаемой на АУПС задачи по обеспечению безопасности людей и/илиматериальных ценностей.
2. При локально размещенной впомещении горючей нагрузке величина Qпд может быть непосредственно задана посправочной литературе, содержащей данные по максимальной тепловой мощности,выделяемой при горении различных материалов (предметов), а также по формуле:
Qпд = η ψуд Fпд Qн, кВт(4)
где Fпд — площадь, занимаемаягорючей нагрузкой, м2.
Выбор типа и размеров расчетногоочага пожара производится с учетом заданной величины возможного материальногоущерба.
3. Для кругового распространенияпожара и с учетом задачи АУПС по обеспечению пожарной безопасности материальныхценностей величина Qпд может определяться по формуле:
Qпд = Кт. Кб. [Fпд / (πV2л)]0,5 (5)
где Кб – коэффициент безопасности(допускается принимать равным 0,8);
Fпд – предельно допустимаяплощадь пожара на момент обнаружения АУПС определяется на основаниитехнико-экономического обоснования мер противопожарной защиты для конкретногообъекта (допускается принимать равной 6 м2).
4. Величина Qпд может бытьрассчитана по значению необходимого времени обнаружения пожара, котороерассматривается в данном случае как критерий выполнения возложенной на АУПСзадачи. Расчет проводится по следующей формуле:
Qпд = Кт. τноб2, кВт (6)
где τноб — необходимоевремя обнаружения пожара, с.
Необходимое время обнаруженияпожара определяют с учетом возложенных на АУПС задач по обеспечениюбезопасности людей и/или материальных ценностей и рассчитываются по методикам,разработанным головными организациями, в области обеспечения пожарнойбезопасности.
При моделировании пожара вздании теплофизические свойства железобетонных и кирпичных конструкцийпринимались по табл.3, 4.
Таблица 3 Теплофизическиехарактеристики некоторых материалов использованных на строительные конструкциизданияматериал
Средняя плотность
(В сухом состоянии) кг/м2 Коэффициент теплопроводности,
Удельная теплоемкость
Дж/кг
Степень
черноты Кирпич глиняный обыкновенный 1580 0,34+0,00017t 710+0.42t 094 Тяжелый бетон на известняковым заполнителе 2250 1.14+0.00055t 710+0.83t 0.625
Цементно-песчаная
штукатурка 1930 0.62+0.00033t 770+0.63t 0.867
Таблица4 Теплофизические характеристики материаловматериалы Tig Δ H, кДж/кг L, кДж/кг
P,
Кг/м3
С,
кДж/(кг К)
Сбр
(кДж/с) 2 W% M max Обивочный 290 30,5 1,2 22 2,05 0,067 Деревянный 360 11,9 3,9 440 1,36 11,9 0,047 Пластмасса 370 39,7 1,7 105 4,05 0,034 Ковер 290 29,7 2 750 6,07 0,014
Где Tig — температуравоспламенения,
ΔH– низшая теплота сгорания,
L, — теплота газификации,
P – плотность,
С –теплоемкость,
Сбр –тепловая инерция,
W – влажность,
M max — максимальнаяскорость выгорания.
Данныео размерах дверных и оконных проемов приведены в табл.5.
Прирасчетах температурного режима пожара предполагалось, что разрушение остекленияокон происходит в момент, когда температура у верха оконных рам достигает 300°C.
Таблица5 Данные о размерах дверных и оконных проемовпомещения комната Площадь пола Размеры проемов Суммарная площадь проемов м2 окна двери офис Кабинет директора 15,3 1,4*1,2 0,8*2,1 3,36 офис 28,05 1,4*1,2 0,8*2,1 3,36
Горючаянагрузка была обследована по детерминистической оценке во всех помещенияхрассматриваемого здания. Средняя горючая нагрузка показана в таблице 6
Таблица6 Средняя горючая нагрузка в помещенияхПомещение Средняя горючая нагрузка, МДж/м2 Кабинет директора офис всего офис 423 398 407
Методомматематического моделирования исследована динамика развития пожара в помещениях.
Призакрытой входной двери, время развития пожара в этом офисе достигает 2500 с и вбольшинстве пожаров максимальная температура изменяется в диапазоне от 1000°Сдо 1100°С. Время образования опасных концентраций токсичных газов изменяется от250 с до 310 с.
/>5. Расчет размещенияизвещателей
1. Предлагаемая методикапозволяет рассчитывать максимально допустимые расстояния между точечнымитепловыми и дымовыми пожарными извещателями в защищаемых помещениях и выбратьтип извещателей отвечающих требованиям обнаружения с учетом возложенной наавтоматическую установку пожарной сигнализации (АУПС) задачи по обеспечениюпожарной безопасности людей и/или материальных ценностей в зависимости отследующих параметров:
темпа развития возможного пожара;
предельно допустимой тепловоймощности очага пожара к моменту его обнаружения;
характеристик пожарныхизвещателей;
высоты помещения;
температуры воздуха в помещениидо пожара.
2. Методика позволяетмодифицировать требования, изложенные в разделе 8 НПБ 88 для условий, отличающихсяот используемых при составлении таблиц с обязательными значениями максимальныхрасстояний между пожарными извещателями.
3. Результаты расчетамаксимально допустимых расстояний между пожарными извещателями, не снижающиеобязательные требования норм, реализующие без согласования с органамиГосударственного пожарного надзора. Результаты расчетов, ослабляющиеобязательные требования норм или не имеющие отражения в Нормах, согласовываютсяс территориальными органами Государственного пожарного надзора на основанииэкспериментальной проверки или экспертной оценки, проведенных головнымиорганизациями в области пожарной безопасности.
4. В качестве критериясвоевременности обнаружения пожара в защищаемом помещении принимается условиесрабатывания пожарных извещателей в момент достижения тепловой мощностью очагагорения своего предельно допустимого значения, определяемого с учетомвозложенной на автоматические установки пожарной сигнализации задачи (целифункционирования сигнализации) по обеспечению безопасности людей и/илиматериальных ценностей.
Последовательность определениямаксимально допустимых расстояний между точечными пожарными извещателями(предельно допустимого расстояния от вертикальной оси очага горения) прикоторых целевая функция выполняется
Максимально допустимыерасстояния между точечными пожарными извещателями, при которых обеспечиваетсявыполнение возложенной на АУПС задачи, определяют в следующейпоследовательности:
на основе анализа горючейнагрузки защищаемого помещения в с выбирают расчетную схему развития возможногопожара и определяют класс пожара по темпу изменения его тепловой мощности;
определяют предельно допустимуютепловую мощность очага пожара, в момент достижения которой должно бытьобеспечено срабатывание пожарных извещателей и выполнение возложенной на АУПСзадачи;
используя данные по темпуразвития пожара и предельно допустимой к моменту обнаружения пожара тепловоймощности очага горения, полученные при проведении расчетов для заданной высотыпомещения и технических характеристик, пожарных извещателей определяютмаксимально допустимые расстояния между ними, при которых будет обеспеченосвоевременное обнаружение пожара, когда его тепловая мощность достигнетпредельно допустимого значения.
Определение максимальнодопустимых расстояний между пожарными извещателями.
1. Максимально допустимыерасстояния между точечными тепловыми пожарными извещателями максимальногодействия определяются в зависимости от следующих параметров
предельно допустимой тепловоймощности очага пожара Qпд;
темпа развития пожара;
высоты помещения;
температуры срабатыванияизвещателя Тср;
температуры воздуха в помещении То;
индекса инерционности извещателяRTI.
2. Максимально допустимыерасстояния между точечными тепловыми пожарными извещателями дифференциальногодействия определяют в зависимости от следующих параметров:
предельно допустимой тепловоймощности очага пожара Qпд;
темпа развития пожара;
высоты помещения;
индекса инерционности извещателяRTI.
3. Индекс инерционности RTI (м. с)0,5, является мерой чувствительности теплового пожарного извещателя кдинамическому нагреву. Индекс инерционности определяют путем проведенияиспытаний тепловых извещателей на тепловое воздействие потока воздуха сзаданными значениями температуры и скорости. Для тепловых извещателей ИП 105-3/1и ИП 104-1 значения RTI могут быть приняты равными 16,9 и 18,7 (м. с) 0,5соответственно.
При проведении расчетов принятыследующие основные допущения:
возникновение пожара совпадаетпо времени с началом пламенного горения;
тепловая мощность при горенииштабелей из твердых горючих материалов изменяется пропорционально квадратувремени с момента возникновения горения;
расчетные эмпирическиезависимости, полученные для случаев горения штабелей, справедливы для случаевкругового распространения пламени по горизонтально расположенному горючемуматериалу;
при проведении расчетовиспользуется полная тепловая мощность очага горения, а не ее конвективнаясоставляющая;
влияние рециркуляции газовогопотока и припотолочного слоя нагретых продуктов горения на параметры радиальнойструи не учитывается;
начальная температурнаястратификация воздуха в помещении не учитывается;
локальная скорость газа врадиальной струе связана заданным соотношением с избыточной локальнойтемпературой независимо от темпа и времени развития пожара;
очаг пожара находится на полупомещения;
потолок помещения представляетсобой плоскую горизонтальную поверхность без выступов;
чувствительный элемент пожарныхизвещателей находится на расстоянии 0,12 м от потолка помещения;
чувствительный элемент тепловыхпожарных извещателей рассматривается в виде точки с заданной массой и удельнойтеплоемкостью, температура которой однородна по объему. />5.1 Последовательностьвыбора извещателей пламени
Извещатели пламени применяютсядля защиты зон, где извещатели тепла или дыма не в состоянии выполнить задачузащиты за заданное время, определяемое его инерционностью.
Инерционность извещателейпламени, в основном, связана со способом обработки сигнала, создаваемогофотоприемником. Способ обработки сигнала связан, в свою очередь, с выбранныминформационным признаком пожара. В качестве информационных признаков пожара,как правило, принимают:
особенности спектральной характеристикивходного излучения;
наличие амплитудных пульсацийвходного сигнала.
Извещатели реагирующие напостоянную составляющую входного сигнала, где информационным признаком пожараявляется спектральная характеристика входного излучения, как правило, имеют ограниченияпо инерционности реакции, связанные:
техническими характеристикамифотоприемника;
характеристиками извещателя,определяющими устойчивость извещателя на воздействие импульсных оптическихпомех.
Извещатели реагирующие напостоянную составляющую входного сигнала, как правило, имеют малуюинерционность (3с…1мкс).
Извещатели реагирующие напульсации входного излучения имеют значительно большую инерционность, связаннуюс необходимым временем обработки входного сигнала, как правило, более 3 с.
Выбор извещателя производится вследующем порядке:
1. Извещатели с инерционностьюболее установленного времени обнаружения исключаются.
2. Устанавливается размерповерхности горения, развившийся за время от начала пожара до установленноговремени обнаружения (для большинства ЛВЖ размер поверхности горения зависит отограниченной или свободной площади разлива).
3. Производится расчет размеров «светящегосяпятна» для данного горючего материала по ГОСТ Р 12.3 047-98.
4. Устанавливается максимальноедопустимое расстояние установки извещателя от предполагаемого очага.
Определение максимальногодопустимого расстояния установки извещателя от предполагаемого очагапроизводится в следующем порядке:
1. Рассчитывается диаметрповерхности горения конкретного горючего материала для расчетного вариантаразвития пожара, образовавшаяся за время необходимое для обнаружения пожара(предкритическое время), d max.
2. Рассчитывается высота «огненногошара» hmax по методике ГОСТ Р12.3 047-98.
3. Рассчитывается площадь сечения«огненного шара» по формуле Smax=0,7 (dmax x hmax).
4. Рассчитывается коэффициентмасштабирования Кm (отношение площади сечения «огненного шара» очагаSmax к площади сечения тестового очага Stest.
5. Рассчитывается максимальноерасстояние на котором извещатель будет регистрировать предкритический очагконкретного горючего материала:
Lп= L x Km x Kи х τ
где:
L — расстояние на которомизвещатель регистрирует очаг тестового пожара (чувствительность), м,приведенное в технической документации на извещатель;
Kи — коэффициент использованияфотопреобразователя конкретного извещателя к излучению пламени конкретногогорючего материала по отношению к излучению пламени тестового очага,приведенный в технической документации на извещатель;
τ — коэффициент пропусканияизлучения средой.
6. Производится размещениеизвещателей в соответствии с требованиями НПБ88.
/>6. Обоснование выбораобнаружения пожара
Исходя из данных, приведенных втаблице 1, а также учитывая характеристики и площадь объекта, разрабатываемуюсистему наиболее выгодно построить на базе ПКП “Аларм 5”. Количествоиспользуемых шлейфов сигнализации обеспечивает необходимый по СНБ 2.02.05-04резерв.
Прибор предназначен для контролясостояния пожарных извещателей и в случае их срабатывания вырабатывает сигналтревоги. ПКП имеет выходы для подключения световых и звуковых оповещателей. Крометого, ПКП обеспечивает автоматическое переключение на резервное питание(аккумуляторы) при пропадании основного питания (220В) и индикациюнеисправностей при их наличии (пониженное напряжение на аккумуляторныхбатареях, обрыв сигнального устройства и т.д.).
Исходя из данных, приведенных втаблице 2, а также учитывая характеристики защищаемых помещений, разрабатываемуюсистему наиболее выгодно построить, используя в качестве тепловых пожарных извещателей– ИП 103-5/1.
При сигнале «Пожар» с ПКПпроисходит автоматический запуск системы оповещения, включение наружногосветозвукового оповещателя SOA-4PS.
/>Литература
1. ГОСТ 12.1 004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
2. ГОСТ 12.1 019-79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования иноменклатура видов защиты.
3. ГОСТ 12.1 030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление,зануление.
4. ГОСТ 12.2 003-91 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требованиябезопасности.
5. ГОСТ 12.2 007.0-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требованиябезопасности.
6. ГОСТ 12.3 046-91 ССБТ. Установки пожаротушения автоматические. Общиетехнические требования.
7. ГОСТ 12.4 009-83 ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основныевиды, размещение и обслуживание.
8. ГОСТ 12.4 026-76 ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности.
9. ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками.
10. ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнениядля различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, храненияи транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.
11. ГОСТ Р 50680-94 Установки водяного пожаротушения автоматические. Общиетехнические требования. Методы испытаний.
12. ГОСТ Р 50800-95. Установки пенного пожаротушения автоматические. Общиетехнические требования. Методы испытаний.
13. ГОСТ Р 50898-96 Извещатели пожарные. Огневые испытания.
14. ГОСТ Р 50969-96 Установки газового пожаротушения автоматические. Общиетехнические требования. Методы испытаний.
15. ГОСТ Р 51089-97. Приборы приемно-контрольные и управления пожарные. Общиетехнические требования. Методы испытаний.
16. НПБ 56-96 Установки порошкового пожаротушения импульсные. Временныенормы и правила проектирования и эксплуатации.
17. НПБ 57-97 Приборы и аппаратура автоматических установок пожаротушения ипожарной сигнализации. Помехоустойчивость и помехоэмиссия. Общие техническиетребования. Методы испытаний.
18. НПБ 58-97 Системы пожарной сигнализации адресные. Общие техническиетребования. Методы испытаний.
19. НПБ 65-97 Извещатели пожарные оптико-электронные. Общие техническиетребования. Методы испытаний.
20. НПБ 66-97 Извещатели пожарные автономные. Общие технические требования. Методыиспытаний.
21. НПБ 70-98 Извещатели пожарные ручные. Общие технические требования. Методыиспытаний.
22. НПБ 71-98 Извещатели пожарные газовые. Общие технические требования. Методыиспытаний.
23. НПБ 72-98 Извещатели пожарные пламени. Общие технические требования. Методыиспытаний.
24. НПБ 75-98 Приборы приемно-контрольные пожарные. Приборы управленияпожарные. Общие технические требования. Методы испытаний.
25. НПБ 76-98 Извещатели пожарные. Общие технические требования. Методыиспытаний.
26. НПБ 77-98 Технические средства оповещения и управления эвакуациейпожарные. Общие технические требования. Методы испытаний.
27. НПБ 85-2000 Извещатели пожарные тепловые. Общие технические требования. Методыиспытаний.
28. НПБ 88-2000 Приборы приемно-контрольные и управления пожарные. Общиетехнические требования. Методы испытаний.
29. НПБ Установки пожаротушения и сигнализации. нормы проектирования иприменения.
30. НПБ Извещатели радиоизотопные. Общие технические требования. Методыиспытаний.
31. НПБ Извещатели пожарные линейные. Общие технические требования. Методыиспытаний.
32. НПБ 104-95 Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях исооружениях.
33. НПБ 105-95 Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной ипожарной опасности.
34. НПБ 110-99 Перечень зданий и сооружений, помещений и оборудования,подлежащих защите автоматическими установками тушения и обнаружения пожара.
35. Методические рекомендации. Автоматические системы пожаротушения ипожарной сигнализации. Правила приемки и контроля.