Анализ систем пожаротушения при проектировании зданий гостиничных комплексов

Введение. В последнее время проблема безопасности людей стала весьма актуальной, особенно в сфере гостиничного бизнеса. В современном мире для все наибольшего числа людей становится необходимым останавливаться и проводить какое-то время вне дома, а именно в гостиницах. Гoстиницы oбеспечивают не тoлькo вoзмoжнoсть кoмфoртнoгo прoживания и питания для гoстей, нo так же oтвечают за их безoпаснoсть в течение всегo времени прoживания. Одной из потенциальных опасностей в гостиничных комплексах (ГК) и другого общественного здания является пожар, в результате которого погибают люди или получают те или иные травмы.

По статистике каждые 5 секунд в мире регистрируется один пожар. В год их бывает более 5,5 миллиона. Ежегодно в мире от пожара погибает около 85 тыс. человек. В России каждый год регистрируется около 300 тыс. пожаров. Каждый год в огне погибают около 20 тыс. россиян.

Основной характеристикой разрушительного действия при пожарах являются выделяющиеся продукты сгорания (дым), которые образуют зону задымления. Многие продукты сгорания, входящие в состав дыма, обладают повышенной токсичностью, а также снижением видимости, которая влияет на время эвакуации, что являются

Цель исследований. Снижение вероятности гибели людей, в результате возникновения пожара в ГК. Для решения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи: провести анализ систем пожарной безопасности; разработка графической модели системы пожарной безопасности; расчет вероятности гибели людей после модернизации системы пожарной безопасности.

Материалы и методы исследований. Согласно нормативным документам, а именно ГОСТ 12.2.047-86 (переиздание 2001г.), под установкой пожаротушения понимается совокупность стационарных технических средств для тушения пожара, за счет выпуска огнетушащих веществ. Установки пожаротушения по принципу действия подразделяются на ручные и автоматические. Проанализируем системы автоматического пожаротушения, отличительной особенностью которых является одновременное выполнение ими функций пожарной сигнализации, то есть обнаружения возгорания и непосредственно запуска тушения очага возгорания.

Установки автоматического пожаротушения (АУПТ) являются частью общей системы противопожарной защиты здания. Их проектирование, установка, пусконаладка и сервисное обслуживание регламентируются Федеральным законом от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и постановлением Правительства РФ от 16 сентября 2020 г. N 1479 (ред. от 21.05.2021 N 766) «Об утверждении правил противопожарного режима в российской федерации».

Существует несколько автоматических установок пожаротушения (рис. 1).

Рисунок 1 – Автоматические установки пожаротушения

Однако чаще всего применяется классификация по виду огнетушащего вещества, но не все из них безопасны для человека. При выборе АУПТ необходимо основываться на том, какие именно помещения будет защищать система [1].

Спринклерные системы пожаротушения состоят из оросителя (спринклера), вмонтированного в трубопровод, заполненный водой (для помещений с температурой более 5°С) или воздухом, постоянно находящимся под давлением (рис. 3). Каждый спринклер закрыт тепловым замком, который при достижении определенной температуры приводит в действие на открытие. Температура определяется нуждами АУПТ и варьируется от 57 до 343°С. Время срабатывания составляет не более 5-10 минут. После разгерметизации спринклера давление в трубопроводе падает, что открывает клапан в узле управления. Вода устремляется к детектору, давая команду на включение насоса. Минусом спринклерных АУПТ является их недостаточная оперативность реакции на появление возгорания.

Водяные АУПТ. В качестве основного огнетушащего вещества в данной АУПТ используется вода. По конструктивному исполнению водяные установки пожаротушения могут быть – спринклерными (рис. 2,а) и дренчерными (рис. 2,б).

а)                                 б)

Рисунок 2 – Водяные установки пожаротушения: а – спринклерный ороситель, б – дренчерный ороситель

Рисунок 3 – Схема системы водяного пожаротушения спринклерного типа

Дренчерные АУПТ отличаются от спринклерных отсутствием тепловых замков (рис. 4). Детекторы срабатывают от пожарных извещателей. Данная система потребляет больше воды, так как позволяет одновременно работать всем оросителям. Согласно нормативам, дренчерная завеса длиной в один метр должна выдавать от 0,5 до 1 литра воды в секунду. С помощью дренчерной АУПТ можно локализовать пожар, разбить его на сектора и предотвратить его распространение за пределы сектора или охладить технологическое оборудование в помещении. Дренчерные завесы устанавливают в помещениях большой площади, также используют для защиты дверных, оконных и вентиляционных проемов.

Р5 Дренчерный

Рисунок 4 – Схема системы водяного пожаротушения дренчерного типа

Пенные АУПТ. В качестве огнетушащего вещества в них используется пена – коллоидная система, заполненных углекислым или инертным газом пузырьков. По своей конструкции пенные АУПТ отличаются от водяных только лишь дополнительными генераторами пены и ее дозаторами.

Преимущества пенного типа пожаротушения состоит в том, что генераторы способны увеличивать количество огнетушащей жидкости на два и более порядков, и, кроме того, с помощью пены можно тушить как небольшие, так и крупные пожары. Пена не только заливает всю площадь возгорания, но и заполняет объем помещения. Это огнетушащее вещество экологически безопасно и его можно использовать без эвакуации людей.

Газовые АУПТ. В газовых АУПТ объемного пожаротушения используются составы из сжиженных и сжатых газов (рис. 5). Примеры составов на основе сжатых газов – «Аргонит» и «Инерген». Обе смеси состоят из диоксида углерода (СО ), азота (N), аргона (Ar) и не наносят вреда окружающей среде.

Рисунок 5 – Схема системы газового пожаротушения

Механизм тушения основан на замещении газовой смесью воздуха в помещении, поскольку при выбросе сжатых газов резко снижается процент кислорода, необходимый для процесса горения. Однако резкое падение уровня кислорода может привести к головокружению или потере сознания людей, для этого в обязательном порядке необходима эвакуация перед использованием газовой АУПТ на основе сжатых газов. К составам на основе сжиженных газов относятся углекислый газ и синтетические газы на основе фтора – хладоны, «3М Novec 1230», «FM-200». Некоторые хладоны могут использоваться без эвакуации персонала. Газoвые АУПТ занимают минимум прoстранства и спoсoбны ликвидирoвать пoжары классoв А, В, С, D, E. В состав газовой системы пожаротушения входят баллоны-ресиверы с огнетушащим составом, наборные и пусковые секции, распределительные устройства, трубопроводы с насадками, пожарные извещатели, зарядная станция, средства оповещения.

Порошковые АУПТ. Установка систем порошкового пожаротушения применяется 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 короткого замыкания (рис. 6). Тушение пожара с помощью порошковой системы основано на подаче в зону возгорания специального мелкодисперсного порошка. За счет этого достигается охлаждение места возгорания, благодаря передаче части тепла частицам порошка и расходу энергии на плавление этих частиц. Уменьшается объем поступающего кислорода, так как горящая среда разбавляется продуктами термического разложения порошка и замедляется сама химическая реакция горения. Подача порошка осуществляется с помощью газа высокого давления или путем подрыва специального пиротехнического патрона.

Порошковые системы пожаротушения используются для тушения локальных пожаров класса A, B, C, D, например, для тушения горючих жидкостей, утечек газа, нефтеналивных сооружений и т.д. Нецелесообразно использовать их при тушении материалов, которые могут гореть без доступа кислорода или склонных к самовозгоранию и тлению. Порошок оказывает отрицательное ингаляционное воздействием на человека, вследствие этого его применение допустимо только после эвакуации людей.

Аэрозольные АУПТ . В аэрозольных АУПТ в качестве главного вещества используются твердотопливные аэрозолеобразующие огнетушащие составы (АОС), в результате горения которых образуется тонкодисперсный порошок. В состав аэрозоля входят инертные газы и твердые частицы со значением дисперсности не более 10 мкм. Основным элементом установки является генератор огнетушащего контроля, в корпусе которого расположен заряд специального состава и пусковое устройство для приведения генератора в действие.

Рисунок 6 – Схема системы порошкового пожаротушения

С пoмoщью аэрoзoльных АУПТ ликвидируют пoжары класса А2 и В и лoкализуют пoжары пoдкласса А1. Чаще всего их используют для тушения электротехнического оборудования, защиты транспортных средств и т.д. Неэффективно применение аэрозольных систем при тушении материалов, склонных к самовозгоранию и тлению, полимерных материалов, порошков металлов. Такие АУПТ нельзя использовать в помещениях, относящихся к взрывоопасным категориям. Из-за резкого уменьшения видимости, повышения температуры и давления газовой среды при применении аэрозольных систем, люди должны покинуть помещение до активации генератора [2].

Согласно статье 78 Федерального закона от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» среднее время прибытия пожарного расчета к очагу возгорания не должно превышать 10 минут для города и 20 минут для сельской местности. Но иногда и этого времени бывает достаточно, чтобы огонь успел распространиться на большую территорию. Грамотно выбранная, спроектированная и установленная система пожарной защиты способна с большой долей надежности защитить помещение от пожара или потушить его на самых ранних стадиях с минимальным риском для жизни и здоровья людей.

Выводы. 1. Качество функционирования любой пожарной сигнализации зависит от двух составляющих – быстроты обнаружения объекта возгорания и надежности срабатывания системы. Эти параметры зависят изначально от качества сборки устройств, входящих в комплект системы пожарной сигнализации и уровня компетентности организации, производившей проектирование и монтаж пожарной сигнализации пламени [3, 4].

• 2.    Рассчитанная, спроектированная и установленная система пожарной защиты способна с большой долей надежности защитить помещение от пожара или потушить его на самых ранних стадиях с минимальным риском для жизни и здоровья людей.

• 3.    Важным составляющим по обеспечению пожарной безопасности в гостиничном комплексе является технически обеспечить быструю и одновременно безопасную, грамотную эвакуацию людей [5]. Для многих, впервые оказавшихся в здании, постояльцам, эвакуационные пути и выходы – коридоры, переходы, различные виды внутренних лестниц, холлы мало или совсем незнакомы, часто являются непроходимым лабиринтом.