Файл: Пожарная безопасность зданий, сооружений, объектова. Я. Корольченко.pdf

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2015 ТОМ 24 № 4 56
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВ
А. Я. КОРОЛЬЧЕНКО,
д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры комплексной безопасности в строительстве, Московский государственный строительный университет
(Россия, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26;
e-mail: krl39@ya.ru)
Д. П. ГЕТАЛО,
инженер по пожарной безопасности в строительстве,
Московский государственный строительный университет
(Россия, 129337,
г. Москва, Ярославское шоссе, 26; e-mail: dgetalo@mail.ru)
УДК 614.841.332;699.812
ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ШТОРЫ (ОБЗОР)
Рассмотрен новый тип строительных конструкций – противопожарные шторы, которые предна- значены для защиты от теплового излучения пожара, распространения дыма и других опасных факторов. Показано, что такие конструкции могут быть использованы в качестве оптимального решения для снижения пожарной опасности многих типов зданий. Представлены их свойства,
конструкции и особенности применения.
Ключевые слова:
противопожарные конструкции; противопожарные занавесы, шторы и экра- ны; тепловое излучение пожара; распространение дыма; пожарная безопасность; область при- менения; преимущества.
Введение
В
Федеральном законе от 22.07.2008 г. № 123 “Тех- нический регламент о требованиях пожарной без- опасности” установлены следующие виды противо- пожарных преград:
l противопожарные стены;
l противопожарные перегородки;
l противопожарные перекрытия;
l противопожарные разрывы;
l
противопожарные занавесы, шторы и экраны;
l противопожарные водяные завесы;
l противопожарные минерализованные полосы.
В настоящей работе мы рассмотрим конструк- цию, достоинства и особенности применения про- тивопожарных штор — одного из инновационных видов строительных конструкций, применяемых при проектировании и строительстве современных зда- ний. В современной научной, нормативной и норма- тивно-технической литературе под термином “проти- вопожарные шторы” понимаются конструкции, пре- пятствующие распространению пожара по зданию и его опасных факторов, в том числе огнезащитные шторы, дымозащитные шторы, огнедымозащитные шторы и т. д. Под этими терминами при всем их раз- нообразии мы будем понимать шторы, которые пре- пятствуют распространению пожара. В случае воз- никновения пожара с помощью, например, огнедымо- защитных штор можно локализовать очаг возгора- ния, предотвратить распространение огня, дыма и теплового излучения и тем самым дать возможность успешно провести эвакуацию людей и снизить воз- можный ущерб.
Выполняя функцию противопожарной преграды,
шторы только при необходимости (а именно при воз- никновении пожара) отсекают отдельные объемы и пути эвакуации от общего пространства здания. На- пример, противопожарные шторы со степенью защи- ты EI 60 (или EI 120, EI 180) не позволяют пожару распространяться в соседние помещения.
Противопожарные шторы являются сравнитель- но новым видом защиты от пожара. Они могут при- меняться не только при проектировании и строитель- стве новых сооружений, но и при реконструкции уже эксплуатируемых зданий. Такими средствами про- тивопожарной защиты могут оборудоваться произ- водственные и складские помещения, вокзалы, теат- ры, музеи, торговые центры, крытые парковки авто- транспорта и автозаправочные станции, подземные сооружения, гостиницы и офисные здания.
Противопожарные шторы могут устанавливаться на воротные и лифтовые проемы, на окна и в проемы высотой до 8 м и шириной до 40 м, что достигается за счет применения валов с двумя электродвигателя- ми. Особенно эффективно применение противопо- жарных штор для разделения больших пространств и объемов любой конфигурации на противопожар- ные отсеки. Это не приводит к большим потерям с точки зрения дизайна помещений и не сокращает их полезный объем. Возможно также применение штор на фасадах соседних строений при их близком расположении друг к другу. В подобных случаях перекрытие световых проемов противопожарными шторами может препятствовать переброске пожара на соседнее здание.
©
Корольченко А. Я., Гетало Д. П., 2015

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2015 ТОМ 24 № 4 57
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВ
Дымозащитные противопожарные шторы из тек- стильных материалов являются инновационным решением в сфере обеспечения противопожарной защиты зданий. Они выполняются в разных моди- фикациях. Их преимуществом является то, что для их установки не требуется пересмотр архитектур- ного проекта здания, они не уменьшают полезную площадь и могут применяться в самых различных помещениях. Их можно использовать в домах пре- старелых, торговых центрах, отелях, детских учреж- дениях, аэропортах, музеях, на объектах пищевой и автомобильной промышленности, в подземных га- ражах и жилых зданиях.
Новаторские технологии и вновь создаваемые конструкции позволяют получать все более эффек- тивные средства пожарной безопасности. Противо- пожарные шторы становятся популярны в строитель- стве благодаря их основным качествам: практично- сти, эстетичному виду и высокой эффективности.
Настоящая работа посвящена конструкциям ог- незащитных преград, находящимся как в эксплуа- тации, так и в стадии разработки.
1. Конструкция противопожарных штор
Конструктивное исполнение противопожарных штор показано на рис. 1.
Рулонные противопожарные шторы представля- ют собой короб, внутри которого находится намотан- ное на вал полотно шторы. Внутри вала размещает- ся (при необходимости) электропривод. В комплект автоматических противопожарных штор входит па- нель управления приводом. Управление автомати- кой возможно как с кнопочной панели, так и от цент- рализованной системы пожарной сигнализации.
Основным элементом противопожарной шторы является полотно, изготавливаемое из тонкого метал- ла, кремнеземной или стеклянной ткани. Кремне- земная ткань проходит предварительную термообра- ботку с целью максимального уменьшения ее термо- усадки в случае возникновения пожара. Она имеет термостойкость до 1100 °С.
Полотно шторы, намотанное на вал, остается не- заметным до возникновения чрезвычайной ситуа- ции. Эта особенность зачастую является важным практическим и эстетическим преимуществом по сравнению с противопожарными (откатными или распашными) воротами.
Для натяжения полотна противопожарной што- ры и плотного прилегания ее к полу после опускания в нижней части полотна предусмотрена профиль- ная планка, которая при поднятом положении што- ры запирает верхний короб.
В зависимости от размеров полотна шторы и,
соответственно, ее массы должен выбираться тип электропривода, используемого для опускания штор в случае возникновения пожара. Противопожарная штора больших размеров может быть оборудована двумя электроприводами. Необходимость установ- ки второго привода рассчитывается отдельно для каждого случая применения противопожарных штор
(например, шторы длиннее 10 м при высоте проема более 4 м).
В конструкции противопожарной шторы приме- няются металлические элементы: короб из оцинко- ванного стального листа с установленным в нем ва- лом с электродвигателем и полотном шторы, нижняя планка, боковые направляющие и контрольное обо- рудование.
Направляющие шины — конструкции из специ- альных гнутых стальных профилей, предназначен- ных для обеспечения равномерного опускания полот- на шторы и его удержания в этом положении, а так- же для герметизации проема.
Цветовое оформление облицовки и металличе- ских корпусных элементов конструкций штор может быть выбрано проектировщиком в соответствии с требованиями дизайна помещения.
В условиях пожара в зданиях противопожарная преграда подвергается одностороннему огневому воз- действию. Согласно действующим в России норма- тивным документам по пожарной безопасности про- ектирование зданий и сооружений осуществляется исходя из стандартного температурного режима по- жара, который характеризуется следующей эмпири- ческой формулой:
T
f
= Т
0
+ 345 lg (8t + 1),
(1)
где T
f
— температура пламени, °С;
Т
0
— начальная температура, °С;
t — время, мин.
Рис. 1. Пример конструктивного исполнения противопожар- ных штор с управлением электронной автоматической сис- темой: 1 — полотно; 2 — боковая шина; 3 — вал; 4 — на- правляющая полотна; 5 — монтажный элемент (пластина или уголок); 6 — внутривальный двигатель; 7 — боковая крышка; 8 — кожух; 9 — задняя крышка

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2015 ТОМ 24 № 4 58
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВ
В современных условиях целесообразность внед- рения новых технических решений определяется эко- номической эффективностью и технической необ-
ходимостью. Техническая необходимость обусловлена отсутствием у существующих конструкций требу- емых характеристик. Экономическая эффективность заключается в снижении затрат на реализацию но- вого технического решения по сравнению с сущест- вующими.
Исходя из критерия, получившего название кри- терия приведенных затрат, применение штор целе- сообразно при выполнении следующего условия:
EЗ
б
+ Р
п1
S
1
[(U
1
+ U
2
) (1 – P
б
)) + U
1
P
б
] +
+ P
п2
S
2
[(U
1
+ U
2
) (1 – P
б
) + U
2
P
б
] + Э
б
>
> ЕЗ
н
+ Р
п1
S
1
[(U
1
+ U
2
) (1 – Р
н
) + U
1
Р
н
] +
+ Р
п2
S
2
[(U
1
+ U
2
) (1 – P
н
) + U
2
P
н
) + Э
н
,
(2)
где З
б
, З
н
— затраты на устройство соответственно базовой и новой конструкций;
Р
п1
, P
п2
— вероятность пожара в 1-м и 2-м отсе- ках площадью соответственно S
1
и S
2
;
U
1
, U
2
— материальные потери при пожаре в 1-м и 2-м отсеках;
Р
б
, Р
н
— надежность соответственно базовой и новой конструкций;
Э
б
, Э
н
— затраты на эксплуатацию штор соответ- ственно базовой и новой конструкций;
Е — коэффициент эффективности капиталовло- жений.
Из выражения (2) видно, что повышение эконо- мической эффективности конструкций противопо- жарной шторы в значительной степени обеспечива- ется уменьшением следующих показателей:
l материальных потерь при пожаре;
l стоимости конструкции;
l затрат на устройство и эксплуатацию конструк- ции.
2. Преимущества противопожарных штор
До сих пор активно применяющиеся в России водяные завесы оказывают значительное разруша- ющее воздействие на конструкции, отделку и содер- жимое здания, что приводит к ущербу, сопостави- мому с ущербом, вызванным воздействием повы- шенных температур при пожаре. Это обусловлено большим расходом воды, составляющим до 1 л
/с на
1 м ширины проема, и лишь незначительная часть
(
» 10 %) этой воды испаряется. В связи с этим было найдено альтернативное водяным завесам техниче- ское решение — противопожарные шторы.
Первые конструкции противопожарных штор по- явились в Европе в 70-х годах прошлого века и про- должают совершенствоваться сегодня. Бесспорными лидерами в их разработке и производстве являются компании “St цbich Brandschutz GmbH” (Германия)
и “Coopers Fire” Ltd (Великобритания), чья продук- ция присутствует и на российском рынке. Данной проблемой занимаются также ученые и инженеры
Франции, США, Японии и Китая. На сегодняшний день там разработаны различные конструкции штор,
получившие широкое применение не только на внут- реннем рынке этих стран, но и за их пределами.
В России противопожарные шторы являются но- вым техническим решением. Такие конструкции на- чали разрабатываться лишь в начале 2000-х годов и носили объектно-ориентированный характер. По этой причине количество организаций, занимающихся раз- работкой и производством противопожарных штор,
до сих пор невелико, а технический уровень создан- ных ими конструкций не позволяет им конкуриро- вать с зарубежными аналогами.
Противопожарные шторы по сравнению с дру- гими огнезащитными конструкциями имеют следу- ющие преимущества:
l технические возможности, которые нельзя реали- зовать с помощью обычных огнезащитных во- рот (большие размеры, направление перекрытия проема и замыкание по уровню пола);
l соответствие архитектурным требованиям, внеш- ний вид, не бросающаяся в глаза огнезащита;
l малая площадь, требуемая под монтаж (250 мм сверху и 100 мм по бокам);
l низкие требования к качеству стен (из-за незна- чительных сил деформации, возникающих в пре- граде при пожаре, стены не подвергаются боль- шой нагрузке);
l экономическая выгода от их применения в срав- нении с рулонными огнезащитными воротами;
l различные возможные варианты монтажа (на сте- ну, к потолку, на фасад);
l небольшая масса и простота обслуживания (мас- са 1 м примерно 30 кг; использование сегмент- ных конструкций для удобства встраивания).
Известен способ формирования противопожар- ных преград большой ширины путем установки не- скольких конструкций противопожарных штор со взаимным перекрытием полотен, предотвращающим проникновение опасных факторов пожара за преде- лы противопожарной преграды.
В горизонтальных шторах, устанавливаемых в проемах перекрытий, перевод рабочего полотна из одного положения в другое осуществляется с помо- щью электродвигателя. При этом отсекающая шина фиксирована, а развертывание рабочего полотна осу- ществляется как вращательным, так и поступатель- ным движением вала, который имеет плавающее по- зиционирование.
Направление перекрытия проемов может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Возмож-

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2015 ТОМ 24 № 4 59
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВ
ные направления перекрытия проемов противопо- жарными шторами показаны на рис. 2.
Возможные варианты применения систем про- тивопожарных штор иллюстрируются на рис. 3.
Противопожарные шторы используются:
l для ограждения локальных оконных и дверных проемов, закрытых стандартными окнами и две- рями из неогнестойких материалов (пластико-
Рис. 2. Возможные направления перекрытия проемов
Рис. 3. Возможные варианты применения противопожарных штор

60
ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2015 ТОМ 24 № 4
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВ
вые, деревянные, алюминиевые, комбинирован- ные окна, деревянные, стеклянные, металличе- ские двери и двери из материалов на основе про- дуктов переработки древесины);
l для защиты от огня и продуктов сгорания эваку- ационных выходов — лестничных проемов, ат- риумов, эскалаторов, причем возможно сочле- нение полотен с высокой герметичностью под углом и создание автономной защиты вне зави- симости от наличия жестких опор;
l для зонирования отдельных участков площадей офисов, паркингов;
l для ограждения от огня и дыма значительных по площади участков кинотеатров, торговых цент- ров, концертных залов;
l для блокирования отдельных участков конвейер- ных линий в масштабных производствах;
l для блокирования распространения огня и дыма между этажами (горизонтальное исполнение);
l для локализации пожара и дыма в отдельных про- летах здания при ограждении части фасада сна- ружи;
l для защиты отдельно стоящего дорогостоящего или опасного (в случае возгорания) оборудования.
Специальные противопожарные шторы предна- значены для локализации огня и дыма с целью быст- рой и удобной эвакуации людей из мест их большо- го скопления.
Рекомендуемые варианты расположения огнеза- щитных штор в зависимости от места возникнове- ния пожара в здании показаны на рис. 4.
2.1. Припотолочные противопожарные шторы
Наличие проемов в ступенчато расположенных крышах строений, не имеющих требуемой огнестой- кости и расположенных в 5-метровой зоне от верти- кальной стены, требует применения средств огне- защиты в виде противопожарных штор (рис. 5).
Преимуществами подобной системы являются:
l огнезащита строительных конструкций, находя- щихся в зоне потолочных проемов;
l отсутствие необходимости в использовании огне- стойкого остекления;
l возможность монтажа на потолке или стене;
l возможность защиты от переброски пожара через световые купола, встроенные со стороны крыши,
в течение 30 мин.
Примеры использования противопожарных штор в потолочных проемах показаны на рис. 6.
2.2. Фасадные противопожарные шторы
Противопожарное расстояние между зданиями указано в строительных нормах и составляет 3–5 м.
Оно может быть уменьшено за счет применения ог-
Рис. 4. Варианты расположения противопожарных штор с крестообразным (а), полигональным (б) и Т-образным (в)
стыком полотен
Рис. 5. Варианты расположения противопожарных штор в потолочных проемах с горизонтальным перемещением по- лотна (а) и в стенных проемах с вертикальным перемещени- ем полотна (б)
Рис. 6. Примеры использования огнезащитных штор в потолочных проемах

ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2015 ТОМ 24 № 4 61
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВ
незащитных штор в проемах здания. Перекрытие световых проемов должно быть соответствующим
(не менее 3–5 м) и препятствовать распространению пожара за пределы горящего здания. Это требование становится особенно актуальным при строительстве автозаправочных станций в черте городов, что в слу- чае возникновения на них пожара может привести к его распространению на соседние сооружения.
Достоинствами фасадных противопожарных штор является:
l хорошая встраиваемость в фасады;
l идеальное техническое решение при реставра- ции и ремонте старых строений;
l отсутствие ограничений в использовании суще- ствующих помещений;
l возможность применения открывающихся окон;
l допустимость использования неогнестойкого остекления.
Примеры использования фасадных огнестойких штор в зданиях показаны на рис. 7.
Натуральные огневые испытания показали усло- вия переброски пожара через оконные проемы по внешней стене с этажа на этаж. В шестиэтажном жилом доме был инсценирован пожар в комнате с пожарной нагрузкой 600 МДж
/м
2
в виде штабеля древесины. Для выявления условий распростране- ния пожара через окно в огнестойкой наружной сте- не одно окно этажом выше было защищено огне- стойкой преградой, а параллельное ему окно было оставлено незащищенным. В процессе испытаний было выявлено, что в вышерасположенном окне,
закрытом огнезащитной преградой, распростране- ние пожара было надежно предотвращено. В то же время в окне, не имевшем защиты, на 28-й минуте испытания загорелись оконные шторы.
2.3. Защита конвейерных проемов
Во многих производственных помещениях ис- пользуются различные типы конвейеров (ленточ- ные, роликовые, цепные и др.), проходящие через проемы в стенах и потолках, которые в свою оче- редь проектируются огнестойкими и разделяют по- мещения на пожарные отсеки (далее — проходящие конвейеры).
Для защиты подобных проемов с проходящими конвейерными системами могут быть применены специальные огнезащитные преграды, которые долж- ны иметь:
l механический и электрический контакт с кон- вейером;
l автоматическую систему управления;
l систему аварийного энергообеспечения;
l собственный привод;
l герметичность (отсутствие зазоров);
l возможность и допустимость периодического осмотра.
При проектировании преграды конвейерной ли- нии необходимо учитывать ряд условий:
l огнезащитная преграда, постоянно находящаяся в открытом состоянии, должна быть снабжена удерживающим устройством;
l если преграду конвейерной линии после ее опу- скания не представляется возможным привести в исходное положение, то в этом случае она долж- на быть снабжена моторным приводом;
l должно быть обеспечено беспрепятственное опус- кание огнезащитной преграды, при этом долж- на быть исключена возможность нахождения не- посредственно под шибером транспортируемых грузов или других предметов.
В настоящее время разрабатывается беззазор- ная конвейерная система, которая может применять- ся для любых типов конвейеров: ленточных, роли- ковых, цепных, гусеничных, цепных, в том числе для транспортировки газет и бумаги. Пример такой системы показан на рис. 8.
Шибер и конвейер в подобной системе обеспе- чивают плотное перекрытие: зазоры при возгора- нии заполняются огнезащитным вспучивающимся материалом. Опускание шибера может осуществ- ляться без применения внешней энергии, а его воз- врат в исходное положение — посредством мотора или вручную. Блок управления предназначен для
Рис. 7. Использование фасадных штор в зданиях торговых центров