Размещение пожарных извещателей с учетом балок при проектировании пожарной сигнализации. Часть 1

В начале 2026 года в журнале «Технологии Защиты» №1 была опубликована достаточно интересная и полезная статья И. Г. Неплохова «Расстановка пожарных извещателей по СП 484.1311500.2020 с Изменением № 1». Однако проблемный вопрос балок на потолочных перекрытиях остался раскрыт не до конца.

Это цикл статей из трех частей. В этой части расскажем, что такое конвекционная модель распространения дыма и как ее использовать в вопросах нормирования размещения дымовых пожарных извещателей.

Содержание статьи:

Конвекционная модель распространения дыма как одна из основ проектирования систем пожарной сигнализации

Природа дыма такова, что он распространяется за счет конвекции. Поднимаясь над очагом, дым попадает в еще не нагревшиеся слои воздуха, охлаждается, и его мелкие частицы агломерируются (спекаются между собой), образуя агрегаты. Крупные частицы агрегата хорошо рассеивают свет, т.е. дым становится видимым, как и на начальном этапе возгорания, только уже на некотором удалении от зоны реакции.

Такой дым обычно называют «белым». При дальнейшем подъеме конвекционный поток ослабевает. Частицы, слипшиеся между собой и в результате этого потяжелевшие, перестают подниматься, остывая и даже начиная опускаться (идет клубление дыма).

С учетом постоянно возрастающей энергии тепловыделения при пожаре, они попадают в газовые струи, где получают дополнительную энергию, и их поток опять начинает подниматься вверх. Постепенно образуются устойчивые султаны и припотолочные струйные потоки, которые переносят дым в горизонтальной плоскости к пожарным извещателям (ИП), расположенным на потолочном перекрытии. По мере развития пожара области темного и белого дыма постепенно отдаляются от места возгорания.

Посмотрим, как изображается графически процесс распространения дыма в американских кодексах по проектированию систем пожарной сигнализации и противодымных систем вентиляции NFPA-72 и NFPA-92 (Рис. 1).

В соответствии с NFPA-72 размещение пожарных дымовых извещателей следует производить с учетом конвекционной модели распространения дыма, в которой основой является сам конус дыма с углом раскрыва 22 градуса и диаметром это конуса, равным 0,4 от его высоты, и припотолочные потоки дыма, распространяющиеся горизонтально равномерно во все стороны в объеме, находящимся примерно на расстоянии от 25 до 600 мм от потолочного перекрытия.

Именно такая модель позволяет понять те или иные требования и цифры, приведенные в требованиях СП 484.1311500.2020. В частности, почему расстояние между лучами ИПДЛ, при их размещении ниже 600 мм от потолочного перекрытия, составляет всего 25% от высоты размещения над уровнем пола (п.6.6.18). Или, почему они могут быть закреплены на расстоянии  между стеной и излучателем и/или приемником (отражателем), равном не более четверти допустимого расстояния между оптическими осями (п.6.6.18), которое, в свою очередь, связано или с расстоянием от потолочного перекрытия (не более 600мм), или с высотой размещения над уровнем пола. Точно также и про штабели материалов, стеллажи, оборудование и строительные конструкции, размещаемые на полу, верхние отметки которых отстоят от потолочного перекрытия на 0,6 м и менее, которые следует рассматривать как сплошные перегородки на всю высоту помещения (п.6.6.40). Так сюда же попадают короба, технологические площадки, имеющие сплошную конструкцию с шириной или диаметром 2м и более (п.6.6.39). А как объяснить без использования конвекционной модели дыма  то, что минимальное расстояние от точечных ИП и чувствительных элементов теплового линейного ИП до выступающих на 0,25 м и менее от перекрытия строительных конструкций или инженерного оборудования должно составлять не менее двух высот этих строительных конструкций или оборудования (п.6.6.36)? Только тем, что припотолочные потоки дыма, огибая эти препятствия, образуют зоны, в которые дым не попадает. 

Здесь же в этой конвекционной модели находятся и требования, чтобы дымовые пожарные извещатели не располагались ближе, чем 500 мм к стенам (п.6.6.9), а их чувствительные элементы не были ближе, чем на 25 мм к потолочному перекрытию (п.6.6.12). Ведь при приближении дыма к еще не нагретым строительным конструкциям, он моментально остывает, и частички дыма тут же выпадают на пол под действием своего веса, не имея возможности попасть в измерительную систему ИПДОТ, луч ИПДЛ или в воздухозаборное отверстие аспирационного извещателя.

Но, что очень важно, что с конвекционной моделью распространения дыма связано размещение дымовых извещателей между потолочных балок (п.6.6.38), которым и посвящен этот материал. 

Еще с давних времен до недавнего времени в наших нормативных документах присутствовало требование, что балка на потолочном перекрытии высотой более 40 см приравнивается к сплошной стене. Но в один прекрасный момент в СП 5.13130.2009 было внесено изменение по части балок. 

Кто-то из проектировщиков предполагает, что объем помещения, где произошло возгорание, когда-нибудь переполнится дымом, и он, как вода или клюквенный кисель, будет перетекать в соседние отсеки, образованные балками, где его и можно будет обнаружить с помощью ИПДОТ или ИПДЛ. 

А кто-то предполагает, что дым изначально пойдет от источника возгорания во все стороны, и в т.ч. под балкой напрямую в соседний отсек. 

Именно на основании таких предположений все они в своей практике уже столько лет с большим удовольствием пользовались и пользуются таблицами 13.1. и 13.2. из СП 5.13130.2009 и таблицами 6.2 и 6.3 из СП 484.1311500.2020. И даже с помощью таких решений получают положительные результаты, правда, только исключительно на бумаге. Но намного хуже другое. Это когда проектировщик глубоко понимает суть вопроса, но в ожидании любимого и очень уважаемого инспектора, он просто вынужден принимать решение в строгом соответствии с требованиями действующего свода правил. 

Размещение пожарных извещателей при наличии балок по NFPA-72

В NFPA-72 требования к размещению пожарных извещателей выглядят по-другому, нагляднее и понятнее по тексту, чем в наших сводах правил. Предлагаю рассмотреть этот вариант.

Как же трактуется данный вопрос в п. 17.7.4.2.4.2 NFPA-72.

Сначала о продольных или поперечных балках:

Т.е. это как для гладких потолков. Подразумевается, что даже при наличии таких балок дым сможет распространяться в помещении с помощью припотолочных потоков. И это уже не может не радовать.

А это уже о площади попадания конуса дыма между этих балок. Никаких тут возможных расстояний между дымовыми ИП из наших таблиц, просто немного геометрии из 5-го класса школы. И это наиболее часто встречающейся случай. Как пример. Высота потолка 4 м, высота балка 0,4 м. И тогда при расстоянии между балками более 1,6 м, дымовые ИП должны стоять между всеми балками на потолочном перекрытии. Всё просто и понятно.

И тут опять нет никакого расстояния между дымовыми ИП, как это предусмотрено в таблице 6.3 СП 484.1311500.2020. Ставим ИП на каждую балку и всё.

Пример. Высота потолочного перекрытия 3 м, высота балки 0,5 м. При расстоянии между балками менее 1,2 м на каждой балке должен быть свой ИПДОТ. С одной стороны, дым в узкости между балками так просто не пойдет. С другой стороны, при этой высоте балок  0,5 м дым не сможет за счет припотолочных потоков свободно перемещаться по горизонтали. 

Т.е. опять, как на гладкий потолок.

Вот и все наши таблицы. Просто и доступно для понимания, а главное, что это соответствует истине. И уж кому, в первую очередь, доверять, так это NFPA-72, где и глубина исследований по этим вопросам многократно выше европейского, не говоря о нашем отечественном, так и их натурные испытания в этом убеждают.

Размещение пожарных извещателей при наличии балок по EN 54-14

Время не проходит зря, и в редакции европейского стандарта EN 54 часть 14 «Требования к планированию, проектированию, монтажу, эксплуатации и техническому обслуживанию систем пожарной сигнализации» от 2018 года для всей Европы были введены принципиально новые способы оценки обнаружения дыма в помещениях с ячеистыми потолочными перекрытиями. Только с ячеистыми потолками, поскольку с продольными или поперечными балками у них вопрос однозначный, если их высота более 10% от высоты потолка – это стена. За основу взята всё та же конвекционная модель распространения дыма из NFPA -72 в виде конуса с углом раскрыва 22 градуса, но они преследовали только одну цель, определить в каждой ли такой ячейки этого ячеистого потолка надо размещать дымовой ИП.

В EN 54-14 изначально подразумевается ячеистый потолок с одинаковыми по размерам небольшими ячейками. Также в EN54-14 не рассматривается вопрос, когда высота балки значительно превосходит геометрические размеры самих ячеек, это уже просто стена. Для узких проходов и помещений есть дополнительные некоторые ограничения:

Т.е. они вроде как, понимают, что возможны достаточно узкие пространства между балками, но четких и конкретных рекомендаций по размещению ИП на этот счет не дают.