Водяное пожаротушение — один из самых распространённых способов автоматической защиты зданий от пожара. Спринклеры можно увидеть под потолками торговых центров, складов, офисных комплексов, гостиниц, паркингов и производственных зданий. Но за внешне простой конструкцией находится инженерная система, в которой необходимо правильно рассчитать расход воды, давление, диаметр трубопроводов, количество оросителей, площадь орошения и алгоритм запуска насосов.
Что такое водяное пожаротушение
Водяное пожаротушение — это система противопожарной защиты, использующая воду в качестве основного огнетушащего вещества. Она может запускаться автоматически при возникновении пожара и подавать воду через специальные оросители непосредственно в защищаемую зону.
Вода эффективна прежде всего благодаря способности интенсивно поглощать тепло. При попадании на горящие поверхности она снижает их температуру, препятствует дальнейшему распространению горения, а образующийся пар дополнительно воздействует на зону пожара.
При этом выражение «водяная система» объединяет несколько существенно отличающихся решений. На одном объекте могут использоваться спринклерные установки, на другом — дренчерные, а для отдельных задач — установки тонкораспылённой воды или водяные завесы.
Поэтому выбор начинается не с марки оросителя или насоса, а с инженерного расчёта. Для объекта разрабатывается проект автоматической установки водяного пожаротушения (АУВПТ), в котором определяется архитектура всей системы.
Как работает водяное пожаротушение
Рассмотрим принцип на примере распространённой спринклерной установки.
Температура воздуха возле очага начинает увеличиваться.
Теплочувствительный элемент оросителя достигает температуры срабатывания.
Из трубопровода начинается подача воды в зону пожара.
Автоматика фиксирует изменение параметров системы.
Установка обеспечивает требуемый расход и давление воды.
Вода через ороситель распределяется по заданной площади. Если температура продолжает повышаться в соседних участках, могут последовательно вскрываться дополнительные спринклеры.
В кино после пожара из всех спринклеров здания одновременно начинает идти вода. Для обычной спринклерной установки это неверно: каждый закрытый ороситель имеет собственный тепловой замок и срабатывает при достижении предусмотренной температуры именно в своей зоне.
Из чего состоит система водяного пожаротушения
Конкретный состав зависит от объекта и выбранного решения, но типовая АУВПТ может включать:
- спринклерные или дренчерные оросители;
- подводящие, питающие и распределительные трубопроводы;
- узлы управления;
- насосную установку;
- резервный насос;
- насос поддержания давления — если он предусмотрен проектом;
- запорную и контрольную арматуру;
- контрольно-измерительные приборы;
- автоматику управления;
- источник или резерв воды;
- оборудование передачи сигналов о состоянии и срабатывании установки.
Водоснабжение является одной из ключевых частей системы. Его параметры должны соответствовать гидравлическому расчёту. В зависимости от объекта автоматическое пожаротушение также взаимодействует с внутренним противопожарным водопроводом и другой инженерной инфраструктурой здания.
Спринклерное пожаротушение
Спринклер — это автоматический ороситель, выходное отверстие которого в нормальном состоянии закрыто тепловым замком. При нагреве до заданной температуры теплочувствительный элемент разрушается, после чего начинается подача воды.
Именно локальность срабатывания является важным преимуществом спринклерной системы. Вода подаётся прежде всего туда, где температура действительно выросла до опасного значения.
- складские здания;
- торговые центры;
- общественные здания;
- гостиницы;
- паркинги;
- офисные комплексы;
- производственные помещения.
Количество оросителей, расстояние между ними, интенсивность орошения и другие характеристики нельзя определять «по площади потолка». Они рассчитываются с учётом параметров защищаемого помещения, пожарной нагрузки, высоты, вида хранения и требований нормативной документации.
Дренчерное пожаротушение
Дренчерный ороситель, в отличие от классического спринклера, является открытым. В его выходном отверстии нет собственного теплового замка.
Пуск установки формируется системой управления. После открытия соответствующей арматуры вода одновременно поступает в группу открытых оросителей защищаемой зоны.
Такое решение используют, когда необходимо:
- быстро подать большое количество воды на заданную площадь;
- создать интенсивное орошение технологического оборудования;
- охлаждать конструкции или оборудование;
- предотвратить распространение огня между зонами;
- сформировать водяную завесу.
| Характеристика | Спринклерная система | Дренчерная система |
|---|---|---|
| Оросители | Закрытые тепловым замком | Открытые |
| Принцип пуска | Вскрытие конкретного нагретого спринклера | Команда системе управления |
| Подача воды | Локальная, через вскрывшиеся оросители | Одновременно через группу открытых оросителей |
| Основная задача | Локализация или тушение пожара в зоне очага | Интенсивная защита заданной зоны |
Пожаротушение тонкораспылённой водой
Отдельное направление — установки пожаротушения тонкораспылённой водой. В них вода подаётся в виде значительно более мелких капель, чем при традиционном орошении.
Увеличение суммарной площади поверхности капель способствует интенсивному теплообмену. В результате вода быстрее поглощает тепло и испаряется в зоне высокой температуры.
В определённых системах возможно существенно уменьшить количество воды по сравнению с традиционным орошением.
Мелкие капли быстро поглощают тепло в зоне горения.
Снижение расхода воды может уменьшить последствия её попадания на имущество.
Однако тонкораспылённая вода не является универсальной заменой классическому спринклерному пожаротушению. Возможность её применения должна подтверждаться проектным решением и характеристиками конкретной установки.
Водяные завесы
Водяная завеса формируется рядом открытых оросителей и создаёт интенсивный поток воды в определённой зоне. Её задача может заключаться не столько в тушении очага, сколько в ограничении распространения пожара и теплового воздействия.
В зависимости от проектного решения завесы могут использоваться:
- у проёмов;
- на границах пожарных зон;
- для защиты строительных конструкций;
- для охлаждения оборудования;
- как часть комплексного противопожарного решения.
Водозаполненные и воздушные системы
Одна из проблем водяного пожаротушения — эксплуатация трубопроводов при отрицательных температурах. Если заполненная водой сеть проходит через неотапливаемую зону, вода может замёрзнуть и вывести установку из строя.
Поэтому спринклерные установки могут отличаться по состоянию трубопроводной сети.
| Система | Что находится в трубопроводах | Где применяют |
|---|---|---|
| Водозаполненная | Вода находится в распределительной сети в дежурном режиме | Отапливаемые помещения, где исключено замерзание |
| Воздушная | В части сети поддерживается сжатый воздух или газ, вода подаётся после срабатывания системы | Зоны, где возможно воздействие отрицательных температур |
Конкретная схема зависит от температуры эксплуатации объекта и требований проекта. Нельзя просто заменить водозаполненную установку на воздушную без пересчёта параметров системы.
Где применяют водяное пожаротушение
Водяные установки особенно эффективны на объектах, где велика вероятность пожара твёрдых горючих материалов и требуется защита значительной площади.
Цеха и отдельные технологические зоны, для которых допустимо использование воды.
Включая крупные помещения хранения, где критично не допустить быстрого распространения огня.
Торговые центры, магазины и комплексы большой площади.
Подземные и крытые автостоянки при соответствующем проектном решении.
Многофункциональные и административные объекты.
Коридоры, номера и другие защищаемые зоны в соответствии с проектом.
На складах особенно важны характеристики хранения: высота стеллажей, размещение товаров, упаковка, расстояние от оросителей до верхней отметки хранения и конфигурация стеллажей. Поэтому решение для обычного офиса нельзя автоматически переносить на складской комплекс.
Где водяное пожаротушение применять нельзя или нежелательно
Главная ошибка при выборе пожаротушения — считать воду универсальным средством для любого объекта. Существуют материалы и процессы, при которых контакт с водой может быть неэффективным или опасным.
- вещества, способные вступать с водой в опасную химическую реакцию;
- вещества, при взаимодействии с водой выделяющие горючие или опасные газы;
- оборудование, для которого попадание воды создаёт недопустимый вторичный ущерб;
- ценные документы и материалы, чувствительные к воде;
- электронное оборудование высокой стоимости.
Характерный пример — серверная. Формально водой можно интенсивно охлаждать очаг, но последствия её попадания на работающую электронику могут быть очень серьёзными. Поэтому для таких помещений чаще рассматривают другое огнетушащее вещество. Подробнее этот вопрос разобран в статье Пожаротушение серверных помещений.
Водяное, газовое или порошковое пожаротушение
Правильный вопрос звучит не «какое пожаротушение лучше?», а «какое пожаротушение подходит конкретному помещению?».
| Критерий | Водяное | Газовое | Порошковое |
|---|---|---|---|
| Большие площади | Хорошо подходит | Обычно менее рационально | Зависит от объекта |
| Охлаждение конструкций | Высокая эффективность | Ограниченное | Ограниченное |
| Воздействие на электронику | Возможен значительный ущерб | Одно из ключевых преимуществ | Порошок сильно загрязняет технику |
| Последствия срабатывания | Необходимо удалить воду и просушить помещение | Минимум загрязнений | Требуется серьёзная очистка |
| Типичные объекты | Склады, ТЦ, производства, паркинги | Серверные, архивы, технические помещения | Гаражи, отдельные производственные и технические зоны |
Подробное сравнение трёх технологий есть в отдельном материале Водяное, газовое или порошковое пожаротушение: сравнение решений.
Инженеры «ЭнергоЛид» могут обследовать объект, проверить исходные данные, определить нормативные требования и подобрать систему с учётом назначения помещений, пожарной нагрузки и существующих инженерных коммуникаций.
Проектирование и монтаж противопожарных систем
Что учитывают при проектировании водяного пожаротушения
АУВПТ нельзя проектировать только по архитектурному плану. Проектировщик должен понимать, что находится внутри здания и как объект будет эксплуатироваться.
1. Назначение помещений
Торговый зал, склад, паркинг и производственный цех могут иметь одинаковую площадь, но требовать совершенно разных параметров пожаротушения.
2. Пожарная нагрузка
Учитываются находящиеся в помещении материалы, товары, упаковка, оборудование и технологические процессы.
3. Высота помещения
Расстояние между очагом и оросителями влияет на развитие пожара и условия работы системы.
4. Планировка
Перегородки, подвесные потолки, воздуховоды, инженерные коммуникации и другое оборудование не должны создавать зоны, которые фактически оказываются вне эффективного орошения.
5. Параметры водоснабжения
Недостаточно просто иметь подключение к водопроводу. Требуется обеспечить расчётный расход и давление в наиболее неблагоприятной точке системы.
6. Насосная установка
Определяются характеристики основных и резервных насосов, режим их запуска, электроснабжение и взаимодействие с автоматикой.
7. Гидравлический расчёт
Расчёт позволяет определить диаметры трубопроводов, потери давления и параметры оборудования, необходимые для обеспечения требуемой интенсивности подачи воды.
8. Алгоритм работы автоматики
Необходимо определить не только момент подачи воды, но и передачу сигналов, запуск насосов, контроль состояния оборудования и взаимодействие АУВПТ с другими системами противопожарной защиты.
Как выглядит создание системы на объекте
Изучаются помещения, инженерные системы, существующее водоснабжение и исходная документация.
Устанавливается необходимость автоматического пожаротушения и выбирается подходящий тип системы.
Выполняется гидравлический расчёт, определяется количество оросителей и параметры насосного оборудования.
Формируются планы, схемы, спецификации оборудования и алгоритмы автоматики.
Устанавливаются трубопроводы, оросители, узлы управления, насосы и оборудование автоматики.
Проверяется не отдельный насос или датчик, а работоспособность установки в предусмотренных проектом режимах.
Типичные ошибки при устройстве водяного пожаротушения
| Ошибка | Почему это опасно |
|---|---|
| Оросители установлены по принципу «равномерно по потолку» | Не учитываются препятствия, геометрия помещения и фактическая зона орошения. |
| Нет корректного гидравлического расчёта | В наиболее удалённой части сети может не обеспечиваться требуемая подача воды. |
| После монтажа изменили планировку | Перегородки и оборудование могут изменить защищаемые зоны и сделать часть оросителей неэффективными. |
| Изменилась высота складирования | Исходные параметры, по которым рассчитывалась установка, больше не соответствуют реальному складу. |
| Трубопроводы с водой проходят через холодные зоны | Замерзание воды способно вывести участок системы из строя. |
| Проверяют только насосы | Исправный насос не гарантирует работоспособность всей цепочки от срабатывания до подачи воды. |
| Система существует только «по проекту» | Фактическая конфигурация трубопроводов, помещений и оборудования может со временем существенно измениться. |
Перед реконструкцией, перепланировкой, изменением назначения помещений или схемы хранения желательно проверить, соответствует ли фактическая конфигурация объекта исходному проекту. Иногда проблема решается корректировкой отдельных участков, а иногда требуется полноценный перерасчёт системы.
Обслуживание водяного пожаротушения
После монтажа система должна постоянно сохранять готовность к работе. Сам факт наличия спринклеров под потолком ничего не гарантирует, если насос не запускается, задвижка закрыта, давление не соответствует проекту или часть трубопровода повреждена.
При обслуживании в зависимости от состава установки контролируют:
- состояние оросителей;
- трубопроводы и крепления;
- запорную и сигнальную арматуру;
- давление в системе;
- узлы управления;
- основные и резервные насосы;
- автоматический запуск;
- основное и резервное электропитание;
- передачу сигналов;
- взаимодействие оборудования с другими системами;
- соответствие фактического состояния объекта проектной документации.
Компания «ЭнергоЛид» выполняет техническое обслуживание систем противопожарной защиты, включая автоматические установки пожаротушения.
Какие нормы регулируют проектирование
Основные требования к автоматическим установкам пожаротушения устанавливаются техническим регламентом и профильными сводами правил. При проектировании конкретного объекта необходимо использовать действующие на дату разработки редакции нормативных документов.
- Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;
- СП 485.1311500.2020 «Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» с действующими изменениями;
- СП 486.1311500.2020 — в части определения зданий, сооружений и помещений, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и пожарной сигнализацией;
- СП 484.1311500.2020 — в части пожарной сигнализации и автоматизации систем противопожарной защиты;
- другие нормативные документы в зависимости от назначения и характеристик конкретного объекта.
Важно учитывать актуальную редакцию требований. Нормативная база меняется, поэтому копирование старого проекта на новый объект без повторной проверки требований может привести к ошибкам ещё до начала монтажа.
Частые вопросы
При пожаре сработают все спринклеры?
В классической спринклерной системе — нет. Открывается тот ороситель, тепловой замок которого нагрелся до температуры срабатывания. При дальнейшем распространении высокой температуры могут последовательно открываться соседние спринклеры.
Чем дренчер отличается от спринклера?
Спринклер обычно закрыт собственным тепловым замком. Дренчер открыт постоянно, а подача воды в систему запускается по управляющему алгоритму. Поэтому группа дренчеров может начать орошение одновременно.
Можно ли использовать водяное пожаротушение на складе?
Да, это одно из распространённых решений. Однако параметры установки зависят от вида продукции, упаковки, высоты хранения, конфигурации стеллажей и других характеристик склада.
Можно ли отказаться от автоматического пожаротушения?
Это зависит не от пожелания собственника, а от характеристик объекта и нормативных требований. Подробнее этот вопрос разобран в статье Можно ли отказаться от установки пожаротушения.
Нужен ли проект перед монтажом?
Да. Расположение оросителей — только небольшая часть задачи. Необходимо определить тип установки, параметры орошения, выполнить гидравлический расчёт, подобрать насосы и трубопроводы, разработать автоматику и проверить взаимодействие системы с другими средствами противопожарной защиты.
Что лучше: спринклерное пожаротушение или тонкораспылённая вода?
Универсально лучшего варианта нет. Выбор зависит от назначения объекта, пожарной нагрузки, допустимого расхода воды, оборудования и требований к конкретной зоне. Решение принимают на этапе проектирования.
Главное
Водяное пожаротушение — это не просто сеть труб со спринклерами. Эффективность системы определяется тем, насколько точно она рассчитана под конкретный объект.
Для торгового центра может быть оптимальна спринклерная система, для технологической зоны — дренчерная, для отдельных помещений может рассматриваться тонкораспылённая вода, а для серверной потребуется уже другой способ тушения.
Поэтому правильная последовательность выглядит так: обследование объекта → определение нормативных требований → выбор типа установки → инженерные расчёты → проектирование → монтаж → испытания → техническое обслуживание.
Компания «ЭнергоЛид» выполняет комплексные работы в сфере противопожарной защиты: обследование объекта, разработку проекта, подбор оборудования, монтаж, пусконаладочные работы и дальнейшее техническое обслуживание.
При проектировании АУВПТ инженеры учитывают характеристики помещений, пожарную нагрузку, параметры водоснабжения, архитектуру здания и взаимодействие пожаротушения с другими системами объекта.