Пожарная безопасность жилых комплексов

Как известно, пожар хуже вора, так как вор берет часть, а пожар берет все, в том числе и жизни людей. А в современных многоэтажных жилых комплексах (МЖК) быстрое обнаружение возгорания, своевременное оповещение и ликвидация пожара, в том числе и с применением техсредств пожаротушения, имеет особенное значение.

Что представляет собой современный МЖК? Это комплекс высотных зданий, объединенных общим общественным пространством. Его условно можно разделить на несколько уровней (см. табл.).

Таблица. Виды помещений в современном МЖК

Комплекс противопожарной защиты

Исходя из видов помещений, комплекс противопожарной защиты должен включать следующие этапы.

1. Пожарная профилактика:

• использование при строительстве негорючих материалов;
• проверка состояния путей эвакуации;
• периодические противопожарные обходы общественных помещений.

Кроме этого, части зданий, сооружений, пожарных отсеков, а также помещения различных классов функциональной пожарной опасности должны быть разделены между собой противопожарными преградами.

2. В обнаружении возгорания первоочередную роль играет противопожарная сигнализация. При этом важно размещение противопожарного оборудования в зданиях и зонах рекреации, обеспечение надежной работы пожарной сигнализации и устранение причин ложных срабатываний оборудования.

3. Эвакуация населения. Процесс предполагает оповещение жильцов о пожаре, обеспечение беспрепятственного доступа к путям эвакуации и удаление дыма.

4. Ликвидация возгорания. Этот этап состоит из передачи автоматического сообщения в службу МЧС, запуска систем дымоудаления, эвакуации людей из зоны возгорания и запуска систем автоматического пожаротушения.

Типы систем пожарной сигнализации

Системы пожарной сигнализации (СПС) делятся на проводные м беспроводные.

Проводные системы пожарной сигнализации

В проводных СПС все устройства объедены единым кольцевым шлейфом. Повышенные требования к надежности и времени локализации неисправностей определяют структуру системы. Она должна иметь разделение инженерных систем на независимые (автономные) контуры, с различными требованиями к каждому участку.

Создание сложной матрицы взаимодействия между контурами необходимо для передачи информации в случае срабатывания тревожной сигнализации в одном из контуров на другие контуры сети и на центральную контрольную панель, а в случае необходимости и на исполнительные устройства систем автоматического пожаротушения.

Должно быть предусмотрено наличие нескольких помещений диспетчерских (пожарных постов) с ограниченными правами доступа. Каждый пост отвечает за свой уровень и не имеет доступа к управлению другими.

Контур адресно-аналоговой системы имеет следующие элементы:

1. Шкаф аппаратуры, предназначенной для коммутации произвольного количества силовых насосов разного назначения, электрозадвижек, компрессоров, вентиляторов, коммутации силовых цепей автоматического включения резерва (АВР) электропитания.

2. Шкаф управления вентилятором, который необходим для управления трехфазным электродвигателем приточного или вытяжного вентилятора системы противопожарной вентиляции.

3. Модули контроля. Они применяются в системах пожарной сигнализации и предназначены для контроля двух сигнальных входов типа "сухой контакт" и передачи их состояний в адресную панель.

4. Различные пожарные извещатели – дымовые, температурные, линейные.

5. Тревожные табло, указатели путей эвакуации. Системы могут быть как аналоговые, так и цифровые. В цифровых системах каждый элемент имеет свой уникальный адрес, что позволяет проверять работоспособность устройства и его настройку удаленно с центральной панели.

Беспроводные системы пожарной сигнализации

Беспроводные СПС выполняют те же функции, что и проводные. Они включает в себя множество компонентов и технических решений: приемно-контрольные приборы, беспроводную подсистему, проводные устройства сигнальной линии, коммуникаторы, программное обеспечение (ПО) и др.

Отличительная особенность беспроводной системы – возможность подключения к ней через облачный сервис. Это позволяет организовать центр технического мониторинга объектов, удаленно управлять системой и программировать оборудование. Управление и индикация осуществляются панелями, связанными с оконечными устройствами с помощью ретрансляторов, установленных в разных точках здания. Они создают беспроводную сеть, подобную Wi-Fi. Извещатели и другие дочерние устройства автоматически подключаются между ретрансляторами так же, как смартфон выбирает точку доступа. В составе системы есть все необходимое оборудование для построения системы пожарной сигнализации, системы оповещения о пожаре и управления эвакуацией, а также системы противопожарной автоматики.

Связь между устройствами сети осуществляется по технологии многосвязной маршрутизации, при которой построение радиосети происходит автоматически. При этом происходит:

• автоматический выбор ретранслятора каждым устройством;
• автоматический выбор пути связи ретрансляторов с приемно-контрольным прибором.

В отличие от радиосистем с жесткой топологией, когда устройство привязано к одному радиорасширителю и не имеет резервных маршрутов, технология многосвязности выводит беспроводные системы безопасности на новый уровень и предоставляет следующие преимущества:

1. Соответствие нормам. Система полностью соответствует требованию к единичной неисправности линии связи благодаря наличию множества резервных маршрутов и резервных частотных каналов.

2. Высокий уровень надежности. При выходе из строя ретранслятора или потере связи устройство автоматически выбирает другой ретранслятор с лучшим качеством связи.

3. Упрощенные проектирование, монтаж и пусконаладка. Система сама определяет, на каком ретрансляторе будет зарегистрирован прибор и как будут связаны ретрансляторы между собой и центральным пультом управления.

В настоящее время беспроводные СПС имеют следующие характеристики:

1. Дальность связи 1 200 м в открытом пространстве и 30–50 м в помещениях. Конечно, дальность зависит от материала и количества стен, но в среднем можно ориентироваться на значение в 30 м, так как диаграмма направленности ретрансляторов сферическая и обеспечивает связь с приборами, даже если они находятся на разных этажах – выше или ниже. Благодаря этому обеспечиваются многократное резервирование связи с устройствами и высочайший уровень надежности системы.

2. Рабочая частота 868 МГц. Полосы частот, в которых работает система, отведены для систем безопасности. Любительские рации, радиобрелоки и многие другие беспроводные средства работают в диапазоне 433 МГц, а Wi-Fi работает в диапазоне 2,4 или 5 ГГц. То есть полосы частот практически не имеют помех. В системе можно установить до 1 920 устройств в одной радиосети без появления взаимных помех. Такое количество устройств позволяет решать более сложный класс задач и оснащать различные типы объектов. Беспроводные системы также поддерживают до 127 ретрансляторов и 512 зон контроля.

3. Десять лет работы от батарей. Увеличение времени работы от батарей стало возможным благодаря оптимизации протокола обмена данными в радиосети. Каждое дочернее устройство контролирует состояние основной и резервной батарей. В случае разряда любой из них на устройстве загорается световой индикатор, при этом информация передается на приемно-контрольное устройство. Программный сервис контроля текущего состояния позволяет заранее планировать замену батарей.

Детектирование возгораний с помощью видеоаналитики

Детектирование возгорания с помощью нейроаналитики и видеокамер является перспективным направлением в области пожарной безопасности. Принцип работы системы следующий:

1. Обработка потоков с камер на сервере. Обученная нейросеть обрабатывает каждый кадр с камер в поиске возгорания или задымления.

2. Детектирование на изображении тревожного события (в течение 3 сек.).

3. Уведомление о тревожном событии на мониторе диспетчера, реле пожарной сигнализации и передача информации другой системе благодаря интеграции.

4. Запись видеофрагмента в архиве и формирование фотографии тревожного события для передачи в СПС.

Процесс настройки и работы системы можно описать так. Видеокамера создает видеопоток и передает его на сервер, оборудованный соответствующей нейросетью. Детекторы пламени и дыма анализируют видеопоток. Предварительно настраивается интенсивность пламени и дыма, на которые будет срабатывать система, а также область детектирования и количество детекций, после которого будет выдаваться сигнал о пожаре.

Преимуществом нейросетевой видеоаналитики является снижение затрат на оборудование, так как возможно использовать существующую видеосистему. При этом можно визуально наблюдать место возгорания и принимать решение о дальнейших действиях.

Ложные срабатывания

Большой проблемой всех существующих систем пожарной сигнализации являются ложные срабатывания. Они приводят к ложным тревогам, необоснованным эвакуациям и запускам автоматических систем пожаротушения, что влечет за собой материальные потери.

Основные причины ложных срабатываний:

• нарушение противопожарного режима (например, курение в неположенных местах);
• наличие пыли или тумана (пара) в контролируемых с помощью извещателей пожарных дымовых оптико-электронных точеных (ИПДОТ) помещениях;
• неправомочные действия при использовании ручных пожарных извещателей (ИПР);
• низкая защищенность от электромагнитных наводок;
• отсутствие технологических крышек на пожарных извещателях во время проведения строительно-ремонтных работ;
• несвоевременное проведение регламентных работ;
• неисправные датчики.

Для снижения числа ложных срабатываний применяют следующие меры: 

• использование антистатического пластика;
• автоматическая компенсации запыленности;
• правильный подбор типа извещателя;
• установление дополнительной защиты от нажатия, опломбирование, применение высококачественных компонентов, дублирование (кольцевание) интерфейсных линий связи;
• соблюдение регламентов монтажа и технического обслуживания в соответствии с ГОСТами и технической документацией;
• добавление в нормативные документы пунктов о своевременной замене датчиков.

А если все-таки пожар…

При пожаре первейшая задача – вывести людей из опасной зоны. В отличие от эвакуации из торговых центров или предприятий, в МЖК это осложняется повышенной этажностью и категорическим запретом пользоваться лифтами при пожаре, а также нахождением среди жильцов детей и маломобильных инвалидов. 

Системы оповещения

Прежде всего необходимо оповестить людей о чрезвычайной ситуации. Основные составляющие и возможности систем оповещения:

• мигающие световые табло "Выход";
• указатели к путям эвакуации;
• разделение здания на зоны пожарного оповещения;
• ручной и автоматический режимы;
• организация оповещения по различным сценариям в зависимости от места возгорания или другого события;
• включение световых указателей раздельно для каждой зоны, что позволяет организовать как минимум два направления эвакуации.

Системы дымоудаления

Поскольку при сгорании современных материалов выделяется немало веществ, опасных для человека, необходимо быстро очистить от них пути эвакуации. Поэтому при пожарной тревоге все лифты немедленно уходят на первый этаж и включается система дымоудаления.

Система дымоудаления состоит из двух конструктивных узлов:

1. Вытяжная вентиляция для отвода продуктов горения. На одну дымовую зону (площадь до 3 тыс. кв. м) должна быть предусмотрена отдельная система противодымной вытяжной вентиляции.

2. Приточная (компенсаторная) вентиляция, которая обеспечивает приток воздуха извне. Подача потока воздуха осуществляется ниже верха дверного проема, что обеспечивает свободное открытие аварийных дверей для эвакуации людей.

В систему дымоудаления входят воздуховоды, по которым поступает и отводится поток воздуха; автоматические и механические клапаны; вентиляционное оборудование; датчики задымления, аварийных звуковых и световых оповещателей; система автоматики и мониторинга, которая объединяет несколько инженерных систем здания и контролирует работу всего оборудования.

Системы автоматического пожаротушения

И наконец, когда выход людей завершен, запускаются автоматические установки пожаротушения (АУТП). По виду огнетушащего вещества они подразделяются на несколько типов:

1. Водяные АУПТ (ГОСТ Р 50680–94, ГОСТ Р 51043–2002, ГОСТ Р 51052–2002).
В качестве основного огнетушащего вещества в таких АУПТ используется вода, а по конструктивному исполнению водяные установки пожаротушения бывают двух типов – дренчерными и спринклерными.

Спринклерные системы состоят из оросителя (спринклера), вмонтированного в трубопровод, заполненный водой (для помещений с температурой выше 5 °С) или воздухом, постоянно находящимся под давлением. Каждый спринклер закрыт тепловым замком, который при достижении определенной температуры срабатывает на открытие.

Дренчерные АУПТ, или дренчерные завесы, отличаются от спринклерных отсутствием тепловых замков. Детекторы в них срабатывают от пожарных извещателей. Такие системы расходуют больше воды, поскольку допускают одновременное срабатывание всех оросителей.

Дренчерные завесы устанавливают в помещениях большой площади или используют для защиты дверных, оконных и вентиляционных проемов.

2. Пенные АУПТ (ГОСТ Р 50800–95, ГОСТ Р 51043–2002, ГОСТ Р 51052–2002).
В качестве огнетушащего вещества здесь используется пена – коллоидная система из заполненных углекислым или инертным газом пузырьков. По своей конструкции пенные АУПТ практически ничем не отличаются от водяных, но дополнительно оснащены генераторами пены и ее дозаторами.

3. Газовые АУПТ (ГОСТ Р 50969–96, ГОСТ Р 53280.3–2009, ГОСТ Р 53281–2009).
В газовых АУПТ объемного пожаротушения используются составы из сжиженных и сжатых газов. Примеры составов на основе сжатых газов – "Аргонит" и "Инерген". Обе смеси состоят из диоксида углерода (СО₂), азота (N), аргона (Ar) и не наносят вреда окружающей среде. Механизм ликвидации возгорания основан на замещении газовой смесью воздуха в помещении, поскольку при выбросе сжатых газов резко снижается процент содержания кислорода, необходимый для горения.

4. Порошковые АУПТ (ГОСТ Р 51091–97). Установки порошкового пожаротушения применяются для борьбы с возгораниями в тех случаях, когда невозможно использовать воду, хладоны, двуокись углерода или пену из-за их активного взаимодействия с продуктами горения, риска коррозии металлов либо опасности короткого замыкания. Тушение пожара с помощью порошковой системы основано на подаче в зону возгорания специального мелкодисперсного порошка. За счет этого достигается охлаждение участка возгорания благодаря передаче части тепла частицам порошка и расходу энергии на плавление этих частиц. Уменьшается объем поступающего кислорода, поскольку горящая среда разбавляется продуктами термического разложения порошка и замедляется сама химическая реакция горения.

5. Аэрозольные АУПТ (ГОСТ Р 53284–2009, ГОСТ Р 51046–97). В аэрозольных АУПТ в качестве огнетушащего средства используются твердотопливные аэрозолеобразующие огнетушащие составы (АОС), в результате горения которых образуется тонкодисперсный порошок. В состав аэрозоля входят инертные газы и твердые частицы с величиной дисперсности не более 10 мкм. Основной элемент установки – генератор огнетушащего контроля, в корпусе которого расположен заряд специального состава и пусковое устройство для приведения генератора в действие.

Все описанные выше системы предназначены для быстрой локализации возгораний и надежно защищают жильцов от пожара и его последствий.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 5/2024

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>