Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Концепция комплексной противопожарной защиты зданий. Пассивная огнезащита в составе комплексных мер

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Концепция комплексной противопожарной защиты зданийПассивная огнезащита в составе комплексных мер

Комплексная противопожарная защита зданий и сооружений является, пожалуй, наиболее сложной задачей с технической точки зрения, и ее решение требует объединения самых разных знаний и опыта, а также ответственности участников на всех стадиях реализации проекта. Заказчик (владелец объекта), архитектурные бюро, проектные, генеральные, субподрядные, монтажные и эксплуатирующие организации – все должны действовать в рамках единой идеологии эффективности и безопасности
Алексей Лейхнер
Директор по развитию ГК "Пожтехника"

В рамках данной статьи мы рассмотрим первую, базовую составляющую – обеспечение нераспространения пожара. Речь идет о комплексном решении в области пассивной огнезащиты зданий и сооружений. Основная задача и идеология этих систем – удерживание и локализация возгорания в месте/помещении его первоначального возникновения, с целью нераспространения продуктов горения и собственно пламени на смежные помещения и отсеки здания. Пожарная безопасность – это, в первую очередь, задача сохранения жизни и здоровья людей, находящихся в зоне риска. Вторая по очереди, но не по значимости, решаемая задача – минимизация ущерба, причиняемого пожаром, зданию. Обе эти задачи сегодня с успехом решаются при использовании материалов пассивной огнезащиты.

Система противопожарной защиты при проектировании здания

Предотвращение пожара в проектируемом здании обеспечивается применением пожаробезопасных строительных материалов, специального инженерного оборудования и технических средств, прошедших реальные испытания и, само собой, имеющих все необходимые сертификаты соответствия и пожарной безопасности. Организации, задействованные в проекте, должны иметь соответствующие лицензии на осуществление проектирования специальных разделов, монтажа, наладки, эксплуатации и технического обслуживания противопожарных систем и, что немаловажно, обладать опытом и пониманием специфики противопожарной защиты конкретных объектов.

Система противопожарной защиты обеспечивается комплексным решением объемно-планировочных, конструктивных особенностей здания и применением средств автоматической пожарной сигнализации, пожаротушения, дымоудаления и подпора воздуха, ограничивающих распространение возможного пожара и обеспечивающих безопасную эвакуацию людей.

К организационно-техническим мероприятиям относится создание на объекте специальной службы, осуществляющей контроль за соблюдением мер пожарной безопасности в здании, эксплуатацией и техническим состоянием систем противопожарной защиты.

Эффективная система противопожарной защиты состоит из четырех важнейших компонентов:

  1. обнаружение;
  2. оповещение;
  3. нераспространение пожара;
  4. тушение.

Факторы риска при пожаре

Основным фактором риска для человека во время пожара является вовсе не огонь. По результатам натурного моделирования пожара определено, что в негорящем помещении объемом 10 куб. м, но смежном с помещением, в котором развивается пожар (при наличии в стене между помещениями сквозного отверстия диаметром 8 мм), скорость задымления такова, что через 3 мин. 40 с видимость становится почти нулевой. Человек не увидит собственной вытянутой руки (примерно 0,5 м). Этот тест наглядно демонстрирует важность комплексного применения решений пассивной огнезащиты на всех этапах строительства объектов. Ведь в случае реального пожара человек, оказавшийся в условиях такой задымленности, имел бы весьма скромные шансы быстро покинуть горящее здание без риска подвергнуться отравлению токсичными газами и продуктами горения.

По статистике, абсолютное большинство летальных случаев на пожарах вызвано не термическим воздействием, а отравлением продуктами горения – дымом и токсичными газами, образующимися при горении различных материалов, в первую очередь полимеров, применяемых как в конструктивной и инженерной инфраструктуре зданий, так и в быту.

Факторы, способствующие быстрому тушению пожара

Ключевым приоритетом для пожарных является максимально быстрое тушение пожарных выходов и путей эвакуации. Однако в здании могут быть заложены невидимые на первый взгляд конструктивные недостатки, которые позволят быстро распространиться огню и дыму, что не только усложняет работу пожарных расчетов, но и ставит под угрозу безопасность эвакуирующихся из здания людей.

Наиболее распространенное решение для активного пожаротушения – это спринклерные системы водяного тушения, однако они имеют ряд недостатков и ограничений. Спринклерное тушение – это в любом случае энергозависимая система, и, как любое инженерное оборудование, спринклерные системы подвержены риску оказаться частично или полностью неисправными при запуске. Кроме того, будучи системой локализации, а не тушения, спринклерные оросители не гарантируют полного подавления огня, дыма и токсичных газов – продуктов термического распада различных материалов. Их задача – замедлить распространение огня до прибытия пожарных расчетов, не более.

Преимущества пассивной огнезащиты
К сожалению, в России на сегодня отсутствует системная практика применения современных средств пассивной огнезащиты. Это связано с отставанием нормативной базы и уровня подготовки проектных организаций от мировых современных технических решений в этой области. Между тем применение таких систем имеет критическое значение в строительстве.


В случае, когда здание спроектировано и возведено с учетом всех требований безопасности и вариантов развития пожара, оснащено защитой технологических проемов, кабельных проходок, конструктивных сочленений и разделено на огнеупорные отсеки, пожарные расчеты имеют больше времени и возможностей для эвакуации людей и эффективного тушения пожара. Огонь локализуется в месте возникновения возгорания, не распространяясь на соседние помещения и объекты, благодаря применению комплексной системы пассивной огнезащиты.

В этом и заключается основная концепция пассивной огнезащиты зданий и сооружений.

Основные пути проникновения огня и дыма:

  • открытые проемы, двери, окна;
  • cочленения несущих конструктивных элементов, стены, перекрытия, крыша;
  • трубные и кабельные проходки;
  • cистема вентиляции, воздуховоды

Технологии и материалы для локализации пожара

Решения пассивной огнезащиты для минимизации пожарных рисков делятся на четыре группы по механизму действия и физическим свойствам материалов.

Вспучивающиеся материалы
Увеличиваются в объеме под воздействием тепловой энергии горения. Процесс начинается при достижении температуры примерно 100 °С, максимальное расширение – при температуре примерно 540 °C. Эффективно применяется для защиты трубных и кабельных проходок.

Эндотермические материалы
Абсорбируют тепловую энергию с разрушением собственной структуры (например, гипсовый материал, который в своем составе содержит воду в кристаллической форме). Эффективно применяется для защиты несущих металлоконструкций, кабельных трасс, топливопроводов и емкостей с химическими и горючими жидкостями. 

Абляционные материалы
Препятствуют и замедляют процесс передачи тепловой энергии. Под воздействием энергии горения происходит эрозия материала. Эффективно применяются для защиты трубных и кабельных проходок, а также для открытых проемов в сочетании с другими материалами.

Изолирующие гибкие материалы
Препятствуют передаче энергии горения, обладают низкой теплопроводностью, стабильны при высоких температурах. Эффективно применяются для защиты воздуховодов, жироуловителей, вентиляционных коробов1.

Пассивная огнезащита на практике

Многие элементы несущих конструкций и инженерной инфраструктуры нуждаются в противопожарной защите. Кабельные трассы, которые являются "нервными проводящими путями" здания, наиболее уязвимы для огня. Даже современные, не поддерживающие горение кабели являются значительной пожарной нагрузкой, не говоря уже о более дешевых горючих кабелях, которые дают пищу огню, а кабельные проходки являются "идеальными" путями для распространения пожара (в качестве примера можно привести пожар на Останкинской телебашне).

Кабельные трассы, несущие критическую функциональную нагрузку в системе BMS (система диспетчеризации здания), защищаются гибкими эндотермическими матами, обеспечивающими рейтинг огнезащиты от 30 мин. и более (до 4 ч для металлоконструкций). Этого времени, которое выигрывается у пожара, достаточно для эвакуации людей из здания, применения средств первичного пожаротушения и прибытия пожарных расчетов. Проходки кабельных трасс закрываются композитными огнезащитными панелями и герметизируются от проникновения дыма и токсичных газов специальной огнеупорной мастикой. То же относится и ко всем трубным проходкам, которые являются слабыми точками здания. Полимерные трубы, повсеместно применяющиеся в системах водоснабжения, отопления и канализации, являются значительной пожарной нагрузкой, а выгорая, они открывают путь огню. Здесь применяются специальные вспучивающиеся огнезащитные материалы. Они увеличиваются в объеме в несколько раз и запечатывают отверстие трубной проходки, останавливая таким образом развитие пожара.

Есть еще один путь, где очень быстро проходит распространение горения внутри здания, – это система вентиляции. Здесь эффективным препятствием распространению пожара могут стать изолирующие материалы на основе минеральных или керамических волокон, которые повышают огнестойкость до трех часов.

Современные здания в обязательном порядке обеспечиваются аварийными системами резервного электропитания. Собственно, это дизельные генераторы, которые имеют запас топлива и "обвязаны" системой топливопроводов, идущих от емкостей с топливом к генераторам. Для защиты топливопровода идеально подходят эндотермические маты, которые не допустят нагрева горючей жидкости внутри. В самом помещении дизель-генераторной целесообразно предусмотреть установку системы активного пожаротушения, например компактную автоматическую установку газового пожаротушения на основе безопасного газового огнетушащего вещества нового поколения ФК-5-1-12. Современные здания и сооружения – это сталь и бетон. Высокопрочная сталь несущих металлоконструкций очень уязвима перед огнем. При нагреве свыше 500 °C металл утрачивает структурную целостность, что приводит к разрушению несущих металлоконструкций. Поэтому чрезвычайно важно, чтобы несущие конструктивные элементы здания были надежно изолированы от "зоны риска" за счет применения современных, долговечных, легких в применении материалов. Защита несущих колонн и балок может быть осуществлена эндотермическим материалом, который обезопасит несущие элементы здания на срок до четырех часов и более в зависимости от количества слоев материала при углеводородном, целлюлозном и реактивном горении с температурой до 1200 °C (!).

Три преимущества применения средств пассивной защиты

Подводя итог, важно еще раз отметить, что противопожарная защита – это специальная область знаний, наука, состоящая из комплекса технических решений, которые не подменяют, но дополняют друг друга. Преимущества применения пассивных систем пожаротушения в огнезащите:

  1. Снижение факторов риска для человека (такие как отравление токсичными газами и продуктами горения).
  2. Локализация пожара в месте возгорания.
  3. Способствование эффективному тушению пожара.

Однако одинаково важно системное использование всех решений, в совокупности дающих гарантию безопасности людей и сохранности зданий и имущества.

___________________________________________
1 Подробнее о свойствах перечисленных материалов читатель может узнать в статье "Концепция комплексной противопожарной огнезащиты морских и речных судов, объектов инфраструктуры", опубликованной в журнале "Системы безопасности" № 5/2013.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #4, 2014
Посещений: 8576

  Автор

Алексей Лейхнер

Алексей Лейхнер

Директор по развитию ГК "Пожтехника"

Всего статей:  5

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций