�нтеллектуальное здание. Системы пожарной безопасности

Термин «интеллектуальное здание» («intelligent building») в современном представлении трактуется двояко: это, с одной стороны, «гибкое, способное к изменениям здание», а с другой стороны, здание, насыщенное «умными» системами жизнеобеспечения, здание, обладающее «интеллектом» (1). При этом обе трактовки справедливы и взаимно дополняют друг друга, так как первое понятие относится скорее не к «скелетной» составляющей (собственно здание: фундамент, стены, перекрытия и т. д.), которая вряд ли в полной мере может соответствовать терминам «гибкость» или «способность к изменению», а к внутренней, «умной» составляющей, носителем и средоточием которой является КСБЖ�. При этом применительно к системам КСБЖ� термин «интеллектуальный» в трактовке «умный, наделенный интеллектом» давно уже не вызывает отторжения даже у самых искушенных и консервативно настроенных оппонентов. �так, «видовым» признаком интеллектуального здания является наличие в нем КСБЖ�. Продолжая аналогию с живым организмом, КСБЖ� включает в себя нервную систему (средства регистрации изменений окружающей среды и передачи информации об этих изменениях в аналитический центр), мозг (аналитический центр или совокупность таких центров, способных анализировать приходящие сигналы, вырабатывать решения и формировать управляющие воздействия) и органы (инженерные средства, способные производить действия, противодействующие изменению окружающей среды или целенаправленно изменяющие состояние здания-организма). При этом, так же как для любого организма, в интеллектуальном здании быстрая и адекватная реакция на опасность должна превалировать над действиями, связанными с удовлетворением каждодневных потребностей. Поэтому при построении КСБЖ� особое внимание должно уделяться Комплексу технических средств безопасности (КТСБ). К КТСБ традиционно относят (1): • систему управления доступом; • систему охранно-тревожной сигнализации; • систему телевизионного наблюдения; • систему сбора и обработки информации; • систему пожарной сигнализации и оповещения о пожаре; • систему автоматического пожаротушения. В этом списке две, а вернее три последних системы (систему оповещения целесообразно выделить в отдельную) составляют комплекс систем пожарной безопасности (КСПБ). КСПБ призван защитить здание от одной из самых серьезных как по частоте и многофакторности возникновения, так и по разрушительности и тяжести последствий опасности — пожара. Мы готовы аргументировать каждое из утверждений вышеприведенного абзаца. Наиболее часто упоминаемая в средствах массовой информации чрезвычайная ситуация — это пожар. Факторы, вызывающие пожар, — это и технологический, и природный, и человеческий. При этом пожар часто возникает как сопутствующий фактор других чрезвычайных ситуаций (теракта, производственной аварии, землетрясения и т. д.). Вовремя нелокализованный и непотушенный пожар приводит к наиболее крупным материальным потерям и человеческим жертвам — это также свидетельствуют как средства массовой информации, так и статистика чрезвычайных ситуаций. Правильным образом организованный КСПБ может существенным образом уменьшить угрозу возникновения пожара, а в случае его возникновения минимизировать последствия. Как и каким образом строится КСПБ? Для этого рассмотрим последовательно, какие требования мы должны предъявить к этому комплексу, чтобы обеспечить его высокую эффективность. Общие требования, предъявляемые к КСПБ: • КСПБ должен соответствовать категории пожарной опасности объекта в целом и отдельных помещений в частности. Категория пожарной опасности — основа для определения минимально необходимого нормативного состава КСПБ; • Состав КСПБ должен быть не ниже требуемого по Нормам пожарной безопасности. Как правило, НПБ регламентируют необходимую степень защиты объекта, но не детализируют конкретный состав КСПБ и не препятствуют повышению уровня систем защиты объекта; • КСПБ должен соответствовать Плану противопожарных мероприятий и эвакуации (ППМЭ), принятому на объекте. Продуманный и детальный ППМЭ задает КСПБ алгоритм действий по локализации и уничтожению пожара, а также сопутствующих противопожарных мероприятий с учетом временной и территориальной специфики (где именно возникло возгорание и в какое время суток (недели, месяца) это произошло); • КСПБ должен быть интегрирован в КСБЖ� и взаимодействовать с остальными системами таким образом, чтобы в случае пожара в приоритетном порядке обеспечить решение собственных задач, максимально сохраняя при этом безопасность и жизнеспособность здания в целом. Алгоритм интеграции должен предусматривать приоритет выполнения ППМЭ. При этом остальные системы КСБЖ� должны перейти в специальный режим взаимодействия и дополнительного контроля. Для иллюстрации такого взаимодействия воспользуемся примером, приведенным в литературе (1): «…При возникновении пожара (очага возгорания) «срабатывают» извещатели системы пожарной сигнализации (СПС). Сигнал от них передается на пожарную панель, которая формирует команду включения световых, звуковых и речевых оповещателей. При этом СПС также формирует сигналы для исполнения другими системами интегрированного комплекса по заданным алгоритмам: 1. Система телевизионного наблюдения «направляет» ближайшую видеокамеру на очаг возгорания и присваивает этой видеокамере высший приоритет. На мониторе наблюдения формируется полноэкранное изображение с этой видеокамеры, и видеомагнитофон переходит в режим приоритетной записи «картинки» с тревожной видеокамеры. 2. Система управления микроклиматом выключает приточную систему вентиляции, обслуживающую данную зону, чтобы предотвратить поступление свежего воздуха к очагу возгорания. Для удаления дыма из коридоров, холлов, лестниц (вдоль маршрутов эвакуации) включается соответствующая подсистема дымоудаления (открываются заслонки, включаются вентиляторы). 3. Система управления электроснабжением отключает цепи электропитания вблизи зоны пожара. 4. Система управления освещением включает аварийное освещение. 5. Система управления доступом разблокирует двери для беспрепятственной эвакуации людей. 6. Система управления лифтами спустит их на первый этаж и т. д. Одновременно сигнал поступает в единый диспетчерский центр на автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора. На мониторе АРМ появляется графическая и текстовая информация о пожаре и месте его возникновения. Оператор имеет возможность проконтролировать работу системы автоматики и при необходимости продублировать ее». От себя добавим, что КСБЖ� переходит в особый режим не только в зоне непосредственного возгорания, но и в соседних зонах и на объекте в целом. При этом в каждой из зон реализуется особый, но индивидуальный для конкретной зоны режим. Рассмотрим теперь требования к каждой из систем КСПБ, исходя из основной задачи комплекса — обеспечить максимальную защиту объекта от пожара. Система пожарной сигнализации Система пожарной сигнализации (СПС) должна отвечать следующим требованиям: • возгорание должно быть обнаружено как можно раньше; • место возгорания должно быть определено как можно более точно; • возгорание должно быть определено надежно (ложные срабатывания должны быть исключены); • информация о факте возгорания и его месте должна быть представлена в простом виде, удобном и понятным пользователю (оператору); • СПС должна быть в состоянии реализовать требуемый алгоритм выработки необходимых управляющих сигналов, сформировать эти сигналы, передать их соответствующим системам КСБЖ� и проконтролировать их исполнение (т. е. СПС должна быть интеллектуальной); • сигналы, передаваемые СПС другим системам, должны быть им понятны, а сигналы от других систем должны быть понятны СПС (т. е. СПС должна быть интегрированной); • система должна быть рациональной с точки зрения как трудовых, так и материальных затрат, требуемых для ее установки. Раннее обнаружение возгорания обеспечивается преимущественным применением в СПС дымовых оптических извещателей, которые при возгорании реагируют существенно быстрее, чем тепловые. Дымовые извещатели рекомендуется использовать везде, кроме тех мест, где технологически их использование невозможно (например, на закрытых стоянках автомобилей). По точности определения места возгорания СПС подразделяются на неадресные и адресные. В неадресных системах на одну линию (шлейф) подключается до 30 извещателей, расположенных, в общем виде, в различных помещениях. Шлейф подключается к входу в приемно-контрольный прибор (панель). Срабатывание любого из извещателей в шлейфе генерирует сигнал тревоги на входе в панель. Таким образом, в неадресных системах место возгорания определяется с точностью до шлейфа (входа в панель). Такую точность можно считать удовлетворительной только для небольших и малоответственных объектов. Для интеллектуального здания применение неадресных систем нецелесообразно. Для более точного определения места возгорания необходимо использовать адресные системы, в которых место возгорания определяется с точностью до конкретного извещателя. При этом каждому извещателю можно поставить в соответствие конкретное помещение и даже конкретный участок в помещении большой площади. Однако наличие адреса у извещателя еще не обеспечивает его надежности. Многие адресные системы (их еще называют адресуемыми) по способу выработки сигнала тревоги остаются пороговыми (недиагностируемыми). В таких системах извещатель не вступает в диалог с системой до тех пор, пока значение регистрируемого им параметра не достигнет определенного (порогового) значения. По достижении этого значения извещатель вырабатывает сигнал тревоги, который система однозначно интерпретирует как пожар. По существу, мы ничего не знаем о состоянии извещателя до тех пор, пока он не подаст этого сигнала тревоги. Между тем причиной регистрации извещателем порогового значения может быть не только возгора-ние. Так, для дымового оптического извещателя такой причиной может быть постепенное загрязнение оптической камеры. Возникновение ложного сигнала может привести к серьезным последствиям, особенно в случае интеллектуального здания, так как вызовет реакцию не только КСПБ, но и всего КСБЖ� здания. Наиболее полно отвечают вышеприведенным требованиям адресно-аналоговые системы (ААС). Под этим групповым названием объединены интеллектуальные системы, где каждый извещатель диагностируется с периодичностью в несколько секунд, что позволяет избежать ложных срабатываний. Разумеется, каждый извещатель в системе имеет свой адрес. В системах используются современные технологии информационного обмена, что позволяет оптимизировать информационные потоки и представлять пользователю необходимую информацию в удобном виде. Высокая надежность таких систем отражена в нормативных документах, которые разрешают для них устанавливать по одному извещателю в помещении (для всех других систем — минимум по два). К ААС относятся системы различных торговых марок. Однако все они имеют общие родовые черты, к числу которых относятся следующие: • все ААС относятся к системам с централизованным интеллектом, то есть все функции, связанные с анализом данных, выработкой решений, организацией управляющих воздействий и передачей информации по определенному алгоритму, сосредоточены в центральном приборе (панели). �ногда аналитический центр состоит из совокупности специализированных (собственно панель, блок логического программирования и т. д.) либо однотипных блоков (сетевые варианты ААС); • все ААС имеют линии связи, на которых размещаются линейные адресные устройства (извещатели и модули управления), связь с которыми осуществляется по специальному протоколу, являющемуся, в общем виде, индивидуальной принадлежностью данной марки ААС; • все ААС реализуют опросный механизм сбора информации от линейных устройств (извещателей) с сохранением результатов опроса на глубину нескольких сотен событий. Решение принимается на основании анализа этих результатов по установленному алгоритму; • все ААС производят диагностику состояния извещателя и выдают специальный сигнал на его обслуживание; • все ААС имеют возможность осуществлять алгоритм управления внешними устройствами; • все ААС имеют стандартные интерфейсы для диалога с другими системами, что позволяет включать их в КСБЖ�. Таким образом, СПС в интеллектуальном здании сама должна быть интеллектуальной. На сегодняшний день носителем всех необходимых атрибутов такой СПС являются ААС. Разумеется, оборудование различных торговых марок отличается по своим функциональным возможностям, по оригинальности технических решений, наконец, по дизайну и цене. Выбор системы, оптимальной для конкретного объекта, — задача системного интегратора. Система автоматического пожаротушения �так, мы организовали наиболее важную часть КСПБ — СПС. Теперь мы можем быть уверены, что возгорание, если оно возникнет, будет обнаружено на ранней стадии, его место будет точно определено, и информации о факте возгорания и месте его возникновения можно верить. Теперь КСПБ должен быстро и адекватно отреагировать на информацию о возгорании. Прежде всего, нужно принять меры к локализации и тушению пожара, для чего в КСПБ включается система пожаротушения. Принцип интеллектуального здания предполагает, что вмешательство человека в работу КСПБ должно быть минимальным. Следовательно, система пожаротушения должна быть автоматической. �так, в состав КСПБ должна входить система автоматического пожаротушения (САП). К САП предъявляются следующие требования: • САП должна эффективно тушить все типы пожаров, возможные в защищаемом помещении; • САП должна в максимальной степени сохранить имеющиеся в помещении материальные ценности; • САП должна быть безопасна для здоровья и жизни людей. В системах автоматического пожаротушения используются различные типы огнегасящего вещества (ОГВ): вода, водопенные смеси, порошок, аэрозоль, газ. Любое ОГВ в той или иной степени при контакте с материальными ценностями оказывает на них негативное влияние. При выборе САП нужно правильно оценить его задачи в конкретном помещении. Например, очень эффективные порошковые САП обязаны своей эффективностью высокой химической активности ОГВ. При этом химически активные порошки могут реагировать со многими материалами, на поверхности которых они оказываются (металл, резина, краска, целлюлоза и т. д.). Поэтому их можно использовать только там, где основная задача — не допустить распространения пожара на другие помещения (2). � уж, конечно, в этих помещениях не должно быть людей. Если же речь идет о существенных материальных ценностях, находящихся в помещении, защищаемом САП, то нужно использовать совсем другие ОГВ: это либо газ, либо тонкодисперсная вода. Оба этих ОГВ менее всех других влияют на состояние защищаемых материальных ценностей. Наилучшим образом сохраняют материальные ценности газовые ОГВ. При использовании газовых систем пожаротушения следует иметь в виду, что большинство газовых ОГВ могут оказывать негативное влияние на здоровье и жизнь людей. Предписываемые нормативными документами алгоритмы запуска систем пожаротушения предполагают эвакуацию людей из помещения, перед тем как будет осуществлен выпуск ОГВ. Однако реально невозможно исключить того, что в момент выпуска ОГВ в помещении все еще остаются люди, и вероятность несчастного случая остается достаточно высокой. Для того чтобы опасность для человека была минимальной, разработаны специальные газы, которые при концентрациях, достаточных для пожаротушения, безопасны для человека. Последний фактор важен еще и потому, что в условиях отсутствия угрозы здоровью и жизни люди меньше подвержены стрессам и панике и в более полном объеме выполнят все необходимые по регламенту действия, что приведет к дополнительной минимизации ущерба в условиях пожара. Поэтому в случае установки безопасной САП персонал и посетители должны быть об этом оповещены (можно в виде плаката или иным способом). Система автоматического газового пожаротушения может быть организована либо по модульному принципу (каждое защищаемое помещение имеет свою автономную систему), либо в виде центральной газовой станции. При значительном количестве защищаемых помещений вариант со станцией является наиболее экономичным. Управление САП строится по строго регламентированным алгоритмам, предполагающим взаимодействие всех трех систем, входящих в КСПБ: СПС, САП и системы оповещения (СО). При этом функции управления берет на себя СПС. Система оповещения о пожаре и управления эвакуацией людей Кроме раннего, точного и надежного обнаружения возгорания, эффективной системы пожаротушения, на объекте должно существовать своевременное и правильным образом организованное оповещение людей о пожаре. Система оповещения (СО) должна осуществлять следующие функции: • собственно оповещение о факте возгорания; • организация потоков людей при эвакуации; • краткий инструктаж должностных лиц и всего персонала по действиям во время пожара. �звестно, что четкие и своевременные действия людей при пожаре могут заметно минимизировать ущерб от пожара. � наоборот, нерешительность, нечеткие действия сеют панику, препятствуют проведению противопожарных мероприятий и могут привести не только к увеличению материального ущерба, но и к человеческим жертвам. В идеале система оповещения должна довести до каждого человека, находящегося на объекте, инструкции по его конкретным действиям. На практике это невозможно, поэтому генерируются сообщения для групп людей, которые должны действовать одинаково. Такие группы организуются по двум признакам: • должностной (руководители, остальной персонал, посетители); • территориальный (принадлежность к определенной территориальной зоне). Следует отметить, что определенные (предписанные) действия люди должны совершать не только в той зоне, где произошло возгорание, но и во всех остальных зонах. При этом в каждую из зон должны поступать свои сообщения, причем различные для каждой из должностных групп. В систему оповещения обычно входят различные типы оповещателей. Это могут быть звуковые (сирены, звонки и т. д.), световые (строб-вспышки и различные указатели: «Выход» и т. д.) и речевые (громкоговорители). В зависимости от сложности объекта нормативные документы предписывают иметь на нем минимально необходимый тип системы оповещения. Так, в соответствии с НПБ 104-(95) «Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях» (3) в зависимости от категории объекта на нем предписывается иметь СО одного из 5 типов, причем начиная с 3 типа СО строится на основе системы речевого оповещения. К системе оповещения предъявляются следующие основные требования: • оповещатели (громкоговорители) должны быть расположены таким образом, чтобы речевые сообщения были разборчиво слышны во всех помещениях, где могут находиться люди; • система должна в автоматическом режиме обеспечить передачу требуемых по регламенту сообщений в каждую из зон; • система должна рациональным образом сочетать все типы оповещателей (речевые, звуковые, световые), чтобы обеспечить максимальную помощь людям по выполнению ими необходимых действий. • речевые сообщения должны быть четкими и понятными и передаваться спокойным, уверенным голосом, что настроит людей на спокойные, уверенные действия и исключит панику. Современные СО обладают собственным интеллектуальным центром, который обеспечивает прием сигналов от СПС и формирование собственных управляющих воздействий по выбору необходимых сообщений, формирование их последовательностей и направления их в соответствующие зоны оповещения. �так, правильно организованный КСПБ, использующий возможности современных технических средств и совокупный интеллект лиц, обеспечивающих безопасность объекта, и системного интегратора, в состоянии выполнить свою задачу в общем КСБЖ� интеллектуального здания: противодействовать нежелательному изменению окружающей среды (возникновение пожара) и способствовать переходу всей системы в новое состояние, минимизирующее последствия от этого изменения. Разумеется, как каждый организм обладает своими индивидуальными особенностями, так и каждое �З требует индивидуального подхода к организации КСБЖ�. Однако мы надеемся, что те общие принципы, которые мы постарались изложить в настоящей статье, дадут вдумчивому читателю толчок для творчества при работе над созданием конкретного, неповторимого интеллектуального здания. Литература: 1. В. Репин. «�нтеллектуальное здание. Концепция крупным планом». СтройПРОФиль, 2001, № 8, с. 10. 2. С. А. Дауэнгауэр. «Системы автоматического пожаротушения». Алгоритм безопасности, М., 2001, с. 38. 3. НПБ 104-(95). «Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях».