Противопожарная водяная завеса

Противопожарная водяная завеса в определении ГОСТ Р 51043-2002 «Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний» - поток воды/водяных растворов, блокирующий распространение пожара и/или предупреждающий прогрев технологического оборудования до установленных предельно допустимых температур. В определении введенного в действие 01.05.2009 Федерального закона 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» противопожарная водяная завеса относится к типу противопожарных преград (ст. 37 123-ФЗ), однако в силу своей специфичности противопожарная водяная завеса (как и противопожарные разрывы) не нормируется по пределу огнестойкости ни в ст. 88 123-ФЗ, ни в обязательных для исполнения приложениях.

Следует отметить, что:

• в пакете стандартов, утвержденных 10.03.2009 года распоряжением Правительства РФ N 304-р «Перечень национальных стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения Федерального закона Технический регламент о требованиях пожарной безопасности и осуществления оценки соответствия», нет нормативно-правовых актов, регулирующих методы испытаний предела огнестойкости противопожарной водяной завесы по установленным предельным состояниям;
• в наиболее актуальном на текущий момент своде правил СП 4.13130 «Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям», утвержденном Приказом МЧС России от 24.04.2013 № 288, противопожарная водяная завеса упоминается только единожды в п. 6.5. «Требования к сооружениям производственных объектов» в части «наружных конвейерных с перегрузочными узлами, пешеходных, кабельных, комбинированных галерей и эстакад», где противопожарные водяные завесы или противопожарные двери 2 типа регламентируется устанавливать в местах примыкания галерей к зданиям с категорий А, Б и В;
• ГОСТ Р 51043-2002 «Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний» дает определения терминов «противопожарная водяная завеса», «ширина завесы» (длина фронта защищаемой площади с установленным удельным расходом воды/растворов воды), «глубина завесы» (длина перпендикулярной к ширине завесы защищаемой площади с установленным удельным расходом воды/растворов воды), «защищаемая площадь» (площадь с интенсивностью и равномерностью орошения, соответствующей технической документации и не ниже нормативных значений), однако не регламентирует технических и/или противопожарных требований к водяным завесам;
• НПБ 88-01 (Нормы пожарной безопасности. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования, 2001), имеющие спорный юридический статус после введения в действие 123-ФЗ, СП 5.13130.2009, а также в свете разъяснений МЧС России «по применению приказа МЧС России от 18 июня 2003 г. N 315» и ст. 4 123-ФЗ, регламентируют противопожарные водяные завесы, как дренчерные завесы с расходом воды или раствора пенообразователя 1,0 л/с и расстоянием от теплового замка побудительной системы до плоскости перекрытия от 0,08 до 0,4 м;

Справка: Дренчерная установка – с дренчерными оросителями/распылителями, имеющими открытые выходные отверстия в отличие от сплинкерных оросителей/распылителей, оборудованных запорным устройством на выходном отверстии, которое вскрывается при срабатывании теплового замка.

Типовой дренчерный ороситель (слева) и типы оросителей по NFPA 15 (Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection) 2011 года (справа).

Дисперсность распыления воды в дренчерных и сплинкерных установках не регламентируется, как не регламентируется и средний диаметр капель в разбрызгиваемом потоке при формировании противопожарной водяной завесы, хотя это имеет очень важное значение. ГОСТ Р 51043-2002 классифицирует оросители по конструкции на 7 видов, в том числе для водяных завес, но не определяет оросители водяных завес исключительно, как дренчерные, т.е. не связанные с тепловым замком.

• аналогично НПБ 88-01 только к дренчерным установкам привязывает противопожарные водяные завесы в разделе 1 «Учебно-методическое пособие в помощь специалистам проектных и монтажных организаций, страховым компаниям, службам безопасности. Общие требования к комплексному обеспечению безопасности многофункциональных высотных зданий и комплексов» (2004 года), где определена возможность исполнения дренчерной водяной завесы в две линии сручным, дистанционным и автоматическим управлением, и расходом воды не менее 1 л/с на каждый погонный метр каждой из двух линий.

Противопожарная водяная завеса в нормах и требованиях СП 5.13130.2009.

Наиболее полно регламентирует противопожарные водяные завесы свод правил СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования», где определены:

• включение дренчерных установок, формирующих противопожарные водяные завесы автоматически по сигналу/сигналам пожарных извещателей, побудительных систем, спринклерной автоматической установки пожаротушения, датчиков технологического оборудования, а также вручную, как дистанционно, так и по месту;
• возможность управления с одного узла несколькими функционально связанными противопожарными водяными завесами;
• подключение установки противопожарной водяной завесы для защиты дверных и технологических проемов к питающим и распределительным трубопроводам спринклерных АУП через автоматическое или ручное запорное устройство, к подводящим трубопроводам спринклерных АУП через автоматическое запорное устройство;
• обустройство противопожарных водяных завес в одну нитку с удельным расходом 1 л/(с·м) при ширине защищаемых технологических проемов, ворот или дверей до 5 м, и в две нитки при ширине защищаемых технологических проемов, ворот или дверей 5 м и больше с удельным расходом каждой не менее 0.5 л/(с·м) и расстоянием между нитками 0,4—0,6 м, а также размещением оросителей в шахматном порядке и расположением крайних оросителей на расстоянии не более 0,5 м от стены;
• обустройство противопожарных водяных завес, ориентированных на повышение огнестойкости стен, в две нитки - каждая по разные стороны стены на расстоянии не более 0,5 м, с удельным расходом каждой нитки не менее 0.5 л/(с·м) и приоритетом включения в работу нитки со стороны пожара;
• обустройство противопожарных водяных завес, ориентированных на защиту тамбур-шлюзов в противопожарных преградах, с удельным расходом не менее 1 л/(с·м) и расположением внутри тамбур-шлюза;
• обеспечение размера свободной от пожарной нагрузки зоны 2 м в обе стороны от противопожарной водяной завесы, выполненной в одну нитку, и 2 м в противоположные стороны от каждой ниткипротивопожарной водяной завесы из двух ниток;
• установка технических средств местного включения противопожарных водяных завес непосредственно у защищаемых проемов и/или на ближайшем участке эвакуационного пути.

Реальные противопожарные свойства водяных завес.

Недостаточность формализации нормирования противопожарной водяной завесы в РФ, как средства противопожарной защиты, обуславливает два возможных подхода менеджмента объектов к обустройству противопожарных водяных завес:

• в случае преимущественно формального применения противопожарной водяной завесы можно руководствоваться скудной информацией действующих СП 4.13130 2013 года, ГОСТ Р 51043-2002, НПБ 88-01 или СП 5.13130.2009, благо 123-ФЗ и Информационное письмо об участии надзорных органов МЧС России в рассмотрении проектной документации №19-16-563 от 1 апреля 2013 года определяют исключение из полномочий государственных инспекторов по пожарному надзору прав по осуществлению надзорных функций на стадии проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию законченных строительством объектов. Одновременно с этим - уповать на скорейшую реализацию «концепции гармонизации российских и международных нормативных документов в области пожарной безопасности», принятой Протоколом №4 от 18 июня 2013 заседания Правительственной комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, и обеспечению пожарной безопасности;
• если противопожарная водяная завеса будет использоваться для реальной противопожарной защиты от распространения пожара, перегрева технологического оборудования и иных задач, характерных противопожарным преградам и заполнениям противопожарных преград, то в отсутствии формализованных в РФ норм по дисперсности распыления, расходу воды, эффективности водяной завесы при воздействии разных температур и т.д. можно использовать международную научно-исследовательскую базу.

Так, в международной концепции противопожарная водяная завеса – средство пожарной защиты для препятствия распространению пожара на объектах и в помещениях (вокзалы, театры, цеха предприятий, торговые залы и пр.), а также снижения воздействия опасных факторов пожара на предметы и людей путем снижения плотности лучистого/конвективного теплового потока, защитного охлаждения поверхностей и воздуха, осаждения дыма и вредных/опасных продуктов горения. Причем противопожарная водяная завеса может быть и вертикального и горизонтального исполнения.

Международным научным сообществом и в технических регламентах ЕС в качестве определяющего показателя эффективности принят коэффициент пропускания водяной завесы H – отношение выходящего из геометрического контура капли потока энергии к проникающему в каплю (общему) энергетическому потоку, который определяется по формуле Н = exp{-0.734·[1 - η(d,T)]·n·d²·l}, где d и n – диаметр и концентрация капель соответственно в противопожарной водяной завесе; η - коэффициент пропускания капли; l – толщина водяной завесы; Т – температура очага пожара. Графические зависимости коэффициента пропускания водяной завесы от диаметра капель и расхода воды (см. рис. ниже), как и формула коэффициента пропускания водяной завесы показывают, что эффективность защиты противопожарной водяной завесы мало зависит от температуры очага пожара, но возрастает (коэффициент пропускания уменьшается) при уменьшении диаметра водяных капель и увеличении расхода воды. Однако реально эффективной и сравнительно экономичной по расходу будет противопожарная водяная завеса с диаметром капель менее 0,2 мм, а при дисперсности распыления 0,5 – 1 мм тепловой поток от пожара экранируется менее, чем на четверть.

Графики зависимостей коэффициента пропускания (Н) водяной завесы от диаметра капель (d) (слева) и расхода воды (Q) (справа).