CC BY
63
ПОЖАРНАЯ АВТОМАТИКА
Старший преподаватель Академии Государственной противопожарной службы МЧС РФ
Д. В. Поляков
Адъюнкт ФГУ ВНИИПО МЧС РФ
Ю. С. Еремин
УДК 614.844
ТИПЫ СОВРЕМЕННЫХ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ
ДЛЯ ЗАЩИТЫ СКЛАДОВ С ВЫСОТНЫМ СТЕЛЛАЖНЫМ ХРАНЕНИЕМ
Рассматриваются способы пожаротушения помещений современных складов с высотным стеллажным хранением установками с различными типами и моделями оросителей, в том числе и с оросителями тонкораспыленной воды. Особая эффективность некоторых моделей таких оросителей связана с наличием малоинерционного теплового замка, обеспечивающего срабатывание установки на начальной стадии пожара.
В связи с ростом торгово-финансовой деятельности в России в настоящее время наблюдается запаздывание развития производственно-складского сегмента на рынке недвижимости. Спрос превышает предложение, что связано с дефицитом этого вида недвижимости. Вот почему сегмент складской недвижимости, который еще недавно по уровню инвестиционной активности заметно отставал от торгового и офисного секторов, переживает сейчас настоящий прорыв.
Различают два способа укладки товаров на складах: штабельный и стеллажный.
Штабельную укладку применяют при хранении различных продовольственных и непродовольственных товаров, затаренных в мешки, кипы, кули, ящики, бочки.
Более широкое распространение получил стеллажный способ укладки товаров на хранение, когда распакованные товары, а также товары во внешней таре различными способами (рядами, десятками и т.д.) укладываются на стеллажи. Наиболее эффективно стеллажное хранение товаров и ценностей, уложенных на поддоны, обеспечивающее широкое использование подъемно-транспортных механизмов и создающее хорошие условия для повседневного оперативного учета товаров. Стеллажное хранение позволяет более рационально использовать вместимость склада: при неизменной площади ее можно увеличить повышением высоты стеллажей (согласно СНиП 31-04-2001 [1] высотное стеллажное хранение допускает высоту складирования свыше 5,5 м).
На данный момент в России отсутствует единая система классификации складских помещений по
категориям А, В, С и D. Различные риэлтерские и консалтинговые компании (Knight Frank, Swiss Realty и др.) предлагают свои варианты таких классификаций, но все же можно выделить одно общее требование большинства из них — это наличие современной системы противопожарной защиты. Автоматическая установка пожаротушения является необходимой частью этой системы (рис. 1). В случае высотного стеллажного хранения товар обычно располагается на многоярусных стеллажах плотными рядами. Очевидно, что из-за значительной пожарной нагрузки и ценности товара обнаружение возгорания должно произойти на как можно более ранней стадии, чтобы ликвидировать его по возможности с минимальными потерями.
В соответствии с п. 6 табл. 4 НПБ 110-03 [2] (действующим в настоящее время в Российской Федерации нормативным документом в области пожарной безопасности, определяющим уровень противопожарной защиты объектов) стеллажи с высотой складирования более 5,5 м для хранения горючих материалов и негорючих материалов в горючей упаковке необходимо защищать автоматическими установками пожаротушения независимо от их площади и функционального назначения помещения, где расположены стеллажи (в силу того, что это требование находится в разделе "Оборудование"). При этом существующий нормативный документ РФ, определяющий порядок проектирования автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации, не охватывает проектирование зданий ".. .складов с передвижными стеллажами, зданий складов для хранения продукции в аэрозольной упаковке, зданий складов с высотой
Установки ВЫСОТНЫХ CTI пожаротушения еллажных складов
1 1 1
Установки порошкового пожаротушения
Установки водяного пожаротушения
Установки газового пожаротушения
Установки пенного пожаротушения
Установки пожаротушения с внутристеллажными оросителями
Установки пожаротушения с потолочными оросителями
Рис. 1. Классификация систем пожаротушения высотных стеллажных складов
Установки пожаротушения высокократной пеной
Установки пожаротушения с оросителями типа ESFR
Установки пожаротушения с оросителями типа ELO
Установки пожаротушения с оросителями типа ULTRA К17
Установки пожаротушения с оросителями тонкораспыленной воды
складирования грузов более 5,5 м" (п. 1.2 НПБ 88-2001* [3]).
Таким образом, на территории Российской Федерации действует единственный документ, регламентирующий проектирование автоматических установок пожаротушения в высотных стеллажных складах, — Рекомендации ВНИИПО МВД СССР "Проектирование автоматических установок пожаротушения в высотных стеллажных складах" [4]. Данные Рекомендации распространяются на проектирование автоматических установок водяного пожаротушения в высотных стеллажных складах с высотой складирования от 5,5 до 25 м. Они не распространяются на проектирование автоматических установок пожаротушения в складах лаков, красок, ЛВЖ, ГЖ, автошин, каучука, химпродукции, медикаментов, тлеющих материалов (хлопок, табак), продукции в аэрозольной упаковке. Из вышесказанного понятно, что действующая российская нормативная база устарела и отстает от современных тенденций складирования грузов и средств по их защите.
В Японии, Европе и США уже достаточно давно существуют нормативные документы, регламентирующие требования по противопожарной защите высотного стеллажного хранения. Эти документы утверждены ведущими страховыми компаниями мира (БМ, ИЬ, Уёэ и др.), но не действуют натерри-тории РФ.
Одним из наиболее полных и всеобъемлющих зарубежных документов, регламентирующих требования к проектированию установок пожаротушения высотных стеллажных складов, является аме-
риканский стандарт Национальной противопожарной ассоциации (NFPA).
Стандарт NFPA 231C "Standart for Rack Storage of Material" [5] определяет требования по проектированию автоматических установок пожаротушения высотных стеллажных складов исходя из высоты складирования, характеристик складируемых материалов, типов применяемого складского оборудования. Для противопожарной защиты высотных стеллажных складов данный стандарт предусматривает использование спринклерных установок водяного пожаротушения различного типа, а также установок пенного пожаротушения с применением пены высокой кратности. Следует заметить, что высотное стеллажное хранение данный стандарт определяет как хранение грузов с высотой хранения более 12 футов (3,7 м).
В настоящее время для защиты высотных стеллажных складов в подавляющем большинстве случаев используются установки водяного (водозапол-ненные и воздушные в зависимости от наличия в помещении систем отопления или охлаждения) или пенного пожаротушения [6, 7].
Установки водяного пожаротушения условно делят на установки с использованием внутристел-лажных оросителей и установки с использованием только потолочных оросителей. Среди пенных установок для высотных складов применяются установки пожаротушения высокократной пеной.
Не так давно на рынке появились газовые установки типа "OxyReduct", позволяющие снижать концентрацию кислорода в защищаемом помещении ниже значения нижней границы воспламене-
ния. Однако из-за невозможности длительного пребывания персонала в такой среде эффективно использовать эти системы только в складах со значительными ценностями и небольшим грузооборотом. Вторым препятствием распространения систем газового пожаротушения является их высокая цена.
На сегодняшний день установкам водяного пожаротушения, в случае проектирования пожаротушения больших складов от 10000 м2 (а таких сейчас большинство), экономически эффективной альтернативы нет. Для складов меньшей площади до недавнего времени (до появления оросителей тонкораспыленной воды для высокостеллажных складов) допускалось использование систем порошкового пожаротушения, так как стоимость насосной с резервуаром могла превысить стоимость защищаемого объекта. Рассмотрим подробно системы водяного пожаротушения.
При проектировании системы водяного пожаротушения с внутристеллажными оросителями для склада с высотным стеллажным хранением стеллажи должны иметь горизонтальные экраны из негорючих материалов с шагом по высоте не более 4 м [1,4]. Экраны должны перекрывать все горизонтальное сечение стеллажа, в том числе и зазоры между спаренными стеллажами, и не должны препятствовать погрузочно-разгрузочным работам. Экраны и днища тары и поддонов должны иметь отверстия диаметром 10 мм, расположенные равномерно, со стороной квадрата 150 мм. Эта мера необходима для того, чтобы верхние сработавшие оросители не начали охлаждать нижние, а также для ограничения пожара по вертикали. В большинстве случаев при проектировании таких систем возникает необходимость строительства резервуара, так как выделенного на объект количества воды катастрофически не хватает. Вторая сложность — эксплуатационная: неудобство погрузочно-разгрузочных работ, сложность обслуживания системы, невозможность использования передвижных стеллажей.
Именно поэтому все большее распространение получают системы с использованием только потолочных оросителей, при этом необходимость в экранах отпадает. Существует несколько импортных моделей оросителей, предназначенных для решения этой задачи — ESFR, ELO, ULTRA K17 [8].
Оросители ELO (рис. 2) отличаются повышенным по сравнению с оросителями общего назначения коэффициентом производительности, который составляет 161 л/мин-бар1/2 (у оросителей общего назначения данный коэффициент лежит в интервале от 80 до 115). При использовании данного типа оросителей допускается защищать стеллажные склады с максимальной высотой хранения 6,1 м.
Л w ш, ^ ; - _ ■ j
О. "
Рис. 2. Оросители типа ELO
Максимальная высота потолка при этом должна быть не более 8,2 м. Минимальная интенсивность орошения равна 0,4 л/(с м2). Минимальная расчетная площадь секции составляет 186 м2 для водоза-полненных и 242 м2 для воздушных установок [8].
Оросители ULTRA K17 имеют еще больший коэффициент производительности по сравнению с оросителями ELO — 241 л/мин бар1/2. При использовании данного типа оросителей допускается защищать стеллажные склады с максимальной высотой хранения 7,6 м. Площадь, защищаемая одним оросителем, не должна превышать 9 м2. Максимальная высота потолка при этом должна быть не более 9,1 м. Минимальная интенсивность орошения — 0,55 л/(с-м2). Минимальная расчетная площадь секции составляет 186 м2 для водозаполнен-ных и 418 м2 для воздушных установок. Оросители ULTRA K17 и ELO располагаются только под потолком и размещаются согласно стандарту NFPA13 [9] аналогично оросителям общего назначения [8].
Оросители типа ESFR (рис. 3) отличаются значительными коэффициентами производительности, которые составляют, л/мин-бар1/2: 201,6 для оросителя ESFR-1; 241,9 для оросителей ESFR-17; 362,9 для оросителей ESFR-25, а также малоинерционным тепловым замком, обеспечивающим срабатывание оросителя в начальной стадии пожара. Площадь, защищаемая одним оросителем, зависит от высоты установки и составляет от 5,8 до 9,3 м2. При использовании данного типа оросителей допускается защищать стеллажные склады с максимальной высотой хранения 12,2 м и высотой помещения не более 13,7 м. Расчетная площадь составляет 89 м2 [8].
Все вышеперечисленные модели требуют повышенного расхода огнетушащего вещества, помимо этого необходимо отметить, что проектирование и практическое использование данной группы установок в Российской Федерации затруднены из-за отсутствия нормативной базы по их применению.
Рис. 3. Оросители типа ЕБРЯ
В случае использования таких оросителей для каждого защищаемого объекта необходимо разрабатывать и согласовать технические решения.
Всех указанных недостатков лишены оросители тонкораспыленной воды (модели "Аква-Гефест" (ООО "Гефест", г. Санкт-Петербург) и "Макстоп" (ООО "НИЦ СиПБ", г. Санкт-Петербург), в том числе предназначенные для применения в установках пожаротушения высотных стеллажных складов. Поэтому в последнее время установки пожаротушения тонкораспыленной водой пользуются все большим и большим спросом.
Главным достоинством тонкораспыленной воды считается объемно-поверхностный способ тушения пожаров, позволяющий быстро ликвидировать пламенное горение практически всех веществ. Тонкораспыленная вода обладает способностью к охлаждению зоны горения ниже температуры воспламенения и уменьшению концентрации реагирующих веществ парами ниже уровня устойчивого горения.
Несмотря на все преимущества тонкораспыленной воды, до недавнего времени ни в России, ни за рубежом не было ни одной системы пожаротушения тонкораспыленной водой, предназначенной для складов с высотным стеллажным хранением, которую можно было бы применить на строящемся объекте без разработки технических условий для этого объекта.
Оросители ООО "Гефест" (рис. 4) для защиты складов с высотным стеллажным хранением имеют коэффициент производительности 24,7 л/мин-бар1/2. Площадь, защищаемая одним оросителем, составляет 6,25 м2, допускается защищать стеллажные склады с максимальной высотой хранения 12,76 м и высотой помещения не более 14 м. Расчетная площадь составляет в зависимости от высоты складирования 120и 180 м2. Оросители имеют тепловой замок быстрого реагирования (3-мм колба). Применение этих оросителей позволяет до двух раз сократить расход воды на пожаротушение по сравнению
с моделями ЕББЯ. Проектирование установок регламентируется "Техническими условиями по проектированию установок пожаротушения с применением оросителей тонкораспыленной воды "Аква-Гефест" [10], согласованными ВНИИПО МЧС России.
Оросители "Макстоп" (рис. 5) для защиты высотных стеллажных складов характеризуются меньшим коэффициентом производительности — 20,9 л/мин бар1/2. Площадь, защищаемая одним оросителей, составляет 6,25 м2, допускается защищать стеллажные склады с максимальной высотой хранения 10 м и высотой помещения не более 12 м. Расчетная площадь составляет 120 м2. Оросители "Макстоп" могут комплектоваться тепловыми замками двух типов — быстрого реагирования (3-мм колба) и впервые представленными на российском рынке замками сверхбыстрого реагирования (укороченная 2-мм колба). Применение этих оросителей позволяет существенно снизить расходы воды на пожаротушение (до 1,7 раз по сравнению с оросителями, выпускаемыми ООО "Гефест") при сохранении эффективности по сравнению с другими описанными способами, что в российских условиях порой играет первоопределяющую роль в выборе установки.
Еще одним достоинством рассматриваемой системы является малоинерционный тепловой замок, обеспечивающий срабатывание оросителя в начальной стадии пожара, что позволяет быстро лока-
Рис. 5. Оросители типа "Макстоп"
лизовать пожар и избежать потерь материальных ценностей. Применение системы регламентируется "Техническими условиями по проектированию установок пожаротушения с применением оросителей тонкораспыленной воды "Макстоп" [11], согласованными ВНИИПО МЧС России, а также УГПН МЧС России.
В заключение отметим основные современные тенденции в развитии систем водяного пожаротушения высотных стеллажных складов в России: • в связи с неудобством погрузочно-разгрузочных работ, сложностями с обслуживанием системы, невозможностью использования передвижных стеллажей и достаточно высокой стоимостью построения и обслуживания системы пожароту-
шения с внутристеллажными оросителями происходит отказ от проектирования и построения этих систем;
• в силу своей стоимости и законности применения на территории РФ установки пожаротушения на основе оросителей тонкораспыленной воды становятся наиболее привлекательными и выгодными для заказчиков;
• с учетом необходимости снижения потерь материальных ценностей, а также негативных последствий работы установки пожаротушения одной из основных задач, решаемых проектировщиками, становится более раннее обнаружение пожара, в том числе за счет применения малоинерционных оросителей (ЕБРЯ, "Макстоп").
ЛИТЕРАТУРА
1. СНИП 31-04-2001. Складские здания.
2. НПБ 110-2003. Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией.
3. НПБ 88-2001*. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования.
4. "Проектирование автоматических установок пожаротушения в высотных стеллажных складах": Рекомендации. — М.: ВНИИПО, 1987.
5. NFPA 231С. Standart tor Rack Storage of Materials.
6. ГОСТ P 50680-94. Установки водяного пожаротушения автоматические. Общие техниче-скиетребования. Методы испытаний.
7. ГОСТ P 50800-95. Установки пенного пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний.
8. Техническая документация фирмы TYCO / Fire & Building Products: проспекты TFP 340, TFP 330, TFP 332, TFP 318, TFP 315, TFP 316, TFP 312.
9. NFPA 13. Standard for Automatic Sprinklers Installation.
10. Технические условия по проектированию установок пожаротушения с применением оросителей тонкораспыленной воды "Аква-Гефест" производства ООО "Гефест". — СПб., 2008.
11. Технические условия по проектированию установок пожаротушения с применением оросителей тонкораспыленной воды "Макстоп" производства ООО "Научный Инновационный Центр Строительства и Пожарной Безопасности". — СПб., 2006.
Поступила в редакцию 18.09.08.
