Автоматическое пожаротушение: типы АУПТ, расчёт спринклерной установки, пример
СП 5.13130: зачем нужен свод правил по пожаротушению
СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» — документ, определяющий, где, как и какое автоматическое пожаротушение должно быть установлено. Это самый объёмный из «пожарных» СП (348 страниц) и самый сложный в расчётах — гидравлический расчёт спринклерной сети с десятками узлов требует специализированного ПО (ГидРаВПТ, PipeNet, SprinklerCAD).
Ключевое требование СП 5.13130: перечень зданий и помещений, подлежащих оборудованию АУПТ (приложение А, обязательное). Если помещение площадью более 800 м² (для торговых залов), или высотное здание >75 м, или склад категории В1 — АУПТ обязательно. Исключений нет. Отсутствие АУПТ на объекте, где оно обязательно, — это немедленное закрытие объекта ГПН по решению суда.
Типы АУПТ: водяные, пенные, газовые, порошковые
- Водяные (спринклерные и дренчерные). Самый массовый тип (85% установок). Огнетушащее вещество — вода. Спринклер: ороситель с легкоплавкой колбой (57–182°C) — вскрывается только над очагом пожара, вода подаётся локально. Дренчер: ороситель без колбы, открытый — при срабатывании АПС вода подаётся на всю защищаемую площадь одновременно. Применение: офисы, ТЦ, склады, паркинги. Недостаток: вода портит имущество и электронику.
- Пенные. В воду добавляется пенообразователь (1–6%). Пена изолирует горящую поверхность от кислорода. Применение: нефтебазы, АЗС, покрасочные камеры, ангары для авиатехники.
- Газовые (CO₂, хладоны, Novec 1230). Вытеснение кислорода из помещения (CO₂) или ингибирование цепной реакции горения (хладоны). Применение: серверные ЦОД, архивы, музеи, библиотеки — где вода недопустима. Недостаток: опасны для человека (CO₂ — удушье, хладоны — токсичность при разложении).
- Порошковые. Мелкодисперсный порошок (фосфорно-аммонийные соли), выбрасываемый газом. Применение: гаражи, склады ЛВЖ, трансформаторные подстанции. Недостаток: порошок после тушения превращается в спекшуюся массу и портит оборудование.
- Аэрозольные. Генерация горячего аэрозоля с размером частиц 1–5 мкм. Заполняет объём, ингибирует горение. Применение: моторные отсеки судов, дизель-генераторные, кабельные коллекторы. Недостаток: аэрозоль горячий (600–800°C на выходе) — не применять в помещениях с людьми.
Спринклерные установки: устройство, расчёт, типовые ошибки
Спринклерный ороситель — ключевой элемент. Расшифровка маркировки: СВВ-К-57-1,2 — Спринклер Водяной Вверх направленный, коэффициент производительности K = 57 л/(мин·бар^0,5), t_вскрытия = 57°C, присоединительная резьба 1/2 дюйма.
Расчёт ведётся по методике приложения В СП 5.13130. Основные шаги: (1) определение группы помещения по степени пожарной опасности (1–7); (2) выбор интенсивности орошения (I, л/(с·м²)) и защищаемой площади (S, м²) по табл. 5.1; (3) выбор типоразмера спринклера и шага установки так, чтобы средняя интенсивность орошения была не ниже требуемой; (4) гидравлический расчёт сети — определение требуемого напора у основного водопитателя (насоса), диаметров труб, потерь напора.
Типовая ошибка: неправильный выбор K-фактора спринклера. Для складов (группа 6–7, высота складирования >5,5 м) требуются специальные спринклеры ESFR (K = 200–360) с каплей большого диаметра, способной пробить восходящий конвективный поток от пожара. Обычный спринклер K=57 не пробьёт поток — вода испарится в воздухе, не долетев до очага.
Пример: расчёт спринклерной АУПТ для офисного центра 5 000 м²
Исходные данные: офисный центр, 5 этажей по 1 000 м², открытая планировка (open space), группа 1 по СП 5.13130. По табл. 5.1: интенсивность орошения I = 0,08 л/(с·м²), защищаемая площадь S = 60 м² (расчётная площадь для одного спринклера).
Подбор спринклера. СВВ-К-57-1,2 (K = 57). При напоре P = 0,3 МПа (3 бар) расход через один спринклер: Q = K√P = 57 × √0,3 = 57 × 0,55 = 31,4 л/мин = 0,52 л/с. Площадь, орошаемая одним спринклером при шаге 3,5 м: S_факт = 12,25 м². Интенсивность: 0,52 / 12,25 = 0,042 л/(с·м²) — недостаточно (требуется 0,08). Повышаем напор до 1,0 МПа: Q = 57 × √1,0 = 57 л/мин = 0,95 л/с, интенсивность = 0,95 / 12,25 = 0,078 — на грани. Выбираем спринклер с K = 80: Q = 80 × √0,3 = 43,8 л/мин = 0,73 л/с, интенсивность = 0,73 / 12,25 = 0,060. Недостаточно. Берём K = 115: Q = 115 × √0,3 = 63 л/мин = 1,05 л/с, интенсивность = 1,05 / 12,25 = 0,086 > 0,08 — удовлетворяет.
Расчёт насоса. Одновременно работают 12 спринклеров (расчётная площадь 60 м² = 4 смежных спринклера по ходу воды в распределительном рядке). Расход: 12 × 1,05 = 12,6 л/с (45,4 м³/ч). Требуемый напор: геометрическая высота 5 этажей (15 м) + потери в магистралях (8 м) + напор у диктующего спринклера (30 м) = 53 м. Насос: КМ 65-50-160 (Q = 50 м³/ч, H = 55 м, N = 11 кВт).
Резервуар. Время работы — 30 мин (для группы 1). Объём воды: 12,6 л/с × 1 800 с = 22 680 л = 23 м³. Резервуар 25 м³.
Бюджет оборудования АУПТ (укрупнённо): спринклеры (120 шт. × 1 200 руб.) = 144 000 руб., трубы оцинкованные (1 200 м × 350 руб.) = 420 000 руб., насосная станция = 680 000 руб., резервуар + обвязка = 350 000 руб., монтаж = 450 000 руб. Итого: ~2 044 000 руб. или ~409 руб./м². Стандартный бюджет.
Нормативные документы
- СП 5.13130.2009 «Установки пожаротушения автоматические»
- ГОСТ Р 51043-2002 «Установки водяного пожаротушения»
- Федеральный закон № 123-ФЗ