Анализ влияния расположения пожарных извещателей на расчетное время срабатывания системы пожарной сигнализации
Субачев С. В., Субачева А. А. Сборник материалов XXVI международной научно-практической конференции «Современные проблемы обеспечения безопасности». Апрель 2024. С. 95 — 99.
Послушать лекции Субачева Сергея Владимировича можно на онлайн-курсах по расчету пожарного риска и расчету категорий по пожарной и взрывопожарной опасности» →
В работе проведен анализ методики определения времени срабатывания пожарной сигнализации для расчета времени начала эвакуации и величины пожарного риска в зданиях, показано, что для выполнения этого расчета нет необходимости в данных о фактическом расположении пожарных извещателей в помещениях и фактических расстояниях между ними.
Ключевые слова: время начала эвакуации, срабатывание пожарной сигнализации, пожарный извещатель, расчет риска, моделирование пожара, опасные факторы пожара.
Согласно Методике определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках различных классов функциональной пожарной опасности, утвержденной приказом МЧС России от 14.11.2022 г. № 1140 [1], определение времени начала эвакуации людей из помещений, отличных от помещения очага пожара, основывается на расчете, в числе прочего, времени срабатывания системы пожарной сигнализации. При использовании интегральной или зонной модели пожара это время определяется по соответствующим формулам, а при использовании полевой [2] — время достижения порогового значения параметром, воздействующим на пожарный извещатель, определяется как время появления на высоте размещения пожарных извещателей области, в каждой точке которой значение воздействующего параметра превышает пороговое, с эффективным диаметром, превышающим максимальное определенное нормативными документами расстояние между пожарными извещателями.
У многих специалистов, выполняющих расчеты пожарного риска, нередко возникают вопросы в связи с тем, что на момент выполнения расчета риска еще нет проекта системы сигнализации, неизвестно расположение извещателей, какое будет максимальное расстояние между ними и т. д. В связи с этим предлагаем провести анализ этой методики и определить, действительно ли для выполнения расчета необходимо иметь проект сигнализации и знать фактическое расположение пожарных извещателей.
Методика расчета времени срабатывания системы пожарной сигнализации основана на том, что нужно определить момент времени, когда область, в каждой точке которой значение воздействующего параметра превышает пороговое, достигнет достаточного размера (площади), чтобы хотя бы один из установленных в помещении извещателей гарантированно (со 100-процентной вероятностью) оказался в этой области (далее — ОПЗ).
Разберем несколько случаев и определим, при каких условиях эта вероятность (Р) будет равна 100 % в каждом случае.
1. В случае, если в помещении, согласно требованиям нормативных документов, допускается устанавливать один пожарный извещатель, вероятность попадания извещателя в ОПЗ будет равна 100 % только тогда, когда ОПЗ займет все помещение, т. е. FOП3 = FП0M . Иначе (при меньшей площади) пожарный извещатель может располагаться так, что он не попадет в ОПЗ (рис. 1).
2. Если в защищаемом помещении требуется установка не менее чем двух пожарных извещателей, при условии, что каждая точка помещения контролируется одним извещателем, при определении минимально необходимой площади ОПЗ может возникнуть затруднение в связи с тем, что в нормативных документах приводятся не максимальные расстояния между извещателями, а радиус их зоны контроля (табл. 1, 2 [3]). И многие по ошибке максимальное расстояние между извещателями принимают равным радиусу зоны контроля (R).
Это неверно! Оно может до двух раз превышать радиус зоны контроля. Например, на рис. 2 показан частный случай, когда при расстановке извещателей по квадратной схеме максимальное расстояние между извещателями составляет два радиуса зоны контроля, а не один. И, соответственно, время срабатывания пожарной сигнализации должно определяться по моменту достижения в четыре раза большей площади ОПЗ, время ее образования значительно больше. Такая ошибка может привести к неверному, существенно заниженному значению пожарного риска.
Для гарантированного попадания хотя бы одного извещателя в ОПЗ эффективный диаметр ОПЗ должен превышать два радиуса зоны контроля:
3. В случае, если каждая точка помещения должна контролироваться двумя извещателями, максимально возможное расстояние между извещателями очевидно равно радиусу зоны контроля.
Эффективный диаметр ОПЗ должен превышать радиус зоны контроля:
Кроме того, необходимо учесть, что если значение площади ОПЗ, полученное по вышеприведенным формулам, превышает площадь помещения, то ее следует принять равной площади помещения, т. к. при FОПЗ = F ПОМ. вероятность попадания извещателя в ОПЗ уже составляет 100 %.
Таким образом, нами получены соотношения, представленные на схеме рис. 3, для определения минимальной площади ОПЗ, достаточной для того, чтобы хотя бы один из пожарных извещателей (ИП) гарантированно оказался внутри этой области, при различных вариантах оборудования помещения пожарной сигнализацией.
Необходимо также отметить, что даже если на стадии проектирования или по фактическому состоянию существующего здания конкретное расположение и расстояния между извещателями известны — не следует брать в расчет фактическое максимальное расстояние между извещателями. Это также может привести к ошибке, к заниженному значению пожарного риска.
Во-первых, в процессе монтажа или дальнейшей эксплуатации здания их расположение может измениться и не соответствовать в точности проекту, тогда расчет риска необходимо будет выполнять заново, с учетом измененных данных.
Во-вторых, фактическое расстояние L между извещателями может быть значительно меньше R или 2Д, и в момент времени, когда по расчету эффективный диаметр ОПЗ уже превышает расстояние между извещателями, на самом деле ни один из извещателей в ОПЗ не попадет (рис. 4а). При размерах помещения, сопоставимых с радиусом зоны контроля извещателей, расстояние между извещателями может быть вообще равно нулю (рис. 4б).
Это еще один довод в пользу того, что для расчета времени срабатывания системы пожарной сигнализации в рамках расчета пожарного риска нет необходимости знать конкретное расположение извещателей и расстояния между ними. Нужно знать какой алгоритм (A, B или C) принят для пожарной сигнализации и тип извещателей: тепловые или дымовые, адресные или безадресные (п. 6.6.1, 6.6.2, табл. 1, 2 [3]).
