Технологичнее и умнее
Современные системы пожаротушения становятся все более высокотехнологичными и эффективными. Некоторые из них не просто реагируют на пожар, но и могут предотвратить возможность его появления в интеграции с другой инженерной инфраструктурой эксплуатации зданий. Подробнее о тенденциях и новых решениях в системах пожаротушения рассказывают эксперты «Строительного Еженедельника».
Предупредить ЧП
По словам руководителя направления «Насосные установки» ООО СИЭНПИ РУС Ильи Плеханова, сейчас наблюдаются несколько трендов в системах пожаротушения, которые свидетельствуют о переходе к более интеллектуальным и интегрированным моделям. Во-первых, можно отметить активное внедрение устройств управления, способных интегрироваться в общую систему пожаротушения объекта. Это достигается за счет применения технологичных решений в области автоматизации, поддерживающих современные протоколы связи. Во-вторых, есть тенденция к модульности и гибкости систем пожаротушения, что позволяет адаптировать их под различные нужды и требования. Растет популярность комплексных решений «под ключ», предлагающих оборудование для пожаротушения и повышения давления, что снижает общие эксплуатационные затраты и повышает надежность систем.
«В целом появление новых материалов, передовых технологий проектирования и интеграции в общую систему жизнеобеспечения зданий привело к улучшению эксплуатационных характеристик, повышению надежности и расширению функциональности оборудования в системах пожаротушения. Насосные установки, например, стали более компактными и производительными, емкости — более легкими и прочными. Средства диспетчеризации и автоматизации позволяют осуществлять удаленный мониторинг и управление системами пожаротушения. Все эти улучшения существенно повышают безопасность эксплуатации современных зданий и сооружений», — подчеркивает Илья Плеханов.
Схожие выводы делает и главный специалист по пожарной безопасности ГК ОЛИМПРОЕКТ Владлен Ткач. Он отмечает, что сегодня системы пожаротушения — это уже не просто реакция на возгорание, а скорее, комплекс мер, направленных на его предотвращение и минимизацию последствий. Основными трендами являются интеллектуализация, экологичность и интеграция с другими инженерными системами здания. Особое внимание уделяется использованию экологически чистых огнетушащих веществ, безопасных для людей и окружающей среды, а также интеграции систем пожаротушения с другими инженерными системами, что позволяет более эффективно управлять безопасностью здания.
«Внедрение новых технологий, безусловно, требует определенных затрат, особенно на этапе проектирования и монтажа. Однако в долгосрочной перспективе это оправдывается за счет повышения уровня безопасности, снижения риска материального ущерба и, как ни странно, снижения эксплуатационных расходов», — добавляет эксперт.
Правильный подбор
По мнению руководителя отдела сопровождения проектирования ГК «ИСП» Веры Сазоновой, при подборе системы в первую очередь важно ответить на вопрос: «Что мы защищаем и каковы могут быть последствия а) самого пожара, б) тушения пожара?» В условной серверной или электрощитовой можно потушить пожар порошком или пеной, но при этом вывести из строя все оборудование, а вместе с ним остановить работу всего объекта. Поэтому там, где речь идет о защите ценного имущества, электроустановок, критически важного оборудования, рекомендуем закладывать только газовое пожаротушение.
«Сейчас активно развиваются системы удаленного мониторинга, что повышает оперативность реагирования и снижает затраты на обслуживание. Мы первыми на рынке объединили IT-технологии с газовым пожаротушением и, по сути, завели модули газового пожаротушения в сеть Ethernet. SNMP-модули газового пожаротушения уже в этом году выйдут на рынок. Добавлю, что в последние годы совершенствование идет в части отдельных технических характеристик и конструктивных особенностей оборудования, влияющих на сроки работы до первого освидетельствования, радиуса распыла ГОТВ, удобства монтажа и т. п. В частности, мы работаем над применением в модулях пожаротушения “ЗАРЯ” и “ИМПЕРАТОР” инновационных материалов, повышающих качество и долговечность наших продуктов», — сообщила специалист.
Главный специалист по системам водоснабжения и водоотведения WE-ON GROUP Валентин Баличев отмечает, что самый главный и основной тренд в системах пожаротушения — это импортозамещение основного оборудования российскими аналогами. За последнее время возможности оборудования различных систем пожаротушения становятся все совершеннее, что гарантирует безопасность людей в зданиях, оборудованных данными системами.
Особенностей проектирования систем пожаротушения —множество, рассказывает Валентин Баличев, каждый объект уникален в этом плане. Да, есть типовые решения, которые применяются почти в каждом объекте, но с адаптацией под конкретный объект. Для верного подбора систем пожаротушения лучше обратиться к специалистам, специализирующимся на данных системах. «Для внутреннего противопожарного водопровода и системы автоматического водяного пожаротушения это будет очень похожее основное оборудование, такое как насосные установки повышения давления, задвижки с концевыми выключателями, сигнализаторы потока жидкости, реле давления и другие элементы. А вот для автоматического газового или порошкового пожаротушения этих элементов уже не будет, так как в основном используются модульные системы, располагаемые непосредственно в защищаемых помещениях».
Составляющие системы
В настоящее время серьезно технологически меняются и составляющие систем пожаротушения. Как отмечает начальник отдела систем внутреннего водопровода, канализации и пожаротушения № 1 MARKS GROUP Алексей Егрищин, среди данных трендов можно выделить повсеместное применение полимерных трубопроводов для систем автоматического водяного пожаротушения. Они не подвержены коррозии, имеют более длительные сроки заявленной эксплуатации, легкий вес. Простота монтажа полимерных трубопроводов сокращает сроки монтажных и наладочных работ. Также все активнее применяются на уникальных и специальных объектах оросители с принудительным пуском. Они обеспечивают срабатывание системы тушения пожара раньше традиционной, повышают эффективность тушения пожара. В тренде — применение систем пожаротушения тонкораспыленной водой, что предполагает значительно меньший расход воды и безопасность огнетушащего вещества для здоровья человека, минимизацию ущерба от тушения пожара для сохранения интерьеров исторических зданий и объектов с дорогостоящим оборудованием и т. д.
Также, по словам Алексея Егрищина, растет спрос на роботизированные установки пожаротушения. Преимуществами применения таких систем являются автоматический режим работы, сокращение времени обнаружения и тушения пожара, точность подачи огнетушащего вещества, возможность дистанционного управления и перепрограммирования при изменении планировочных решений. «Безопасность для человека, быстродействие, высокая эффективность, низкий ущерб при работе системы тушения пожара — это современные требования, предъявляемые к установкам пожаротушения. Переход к управлению установками пожаротушения искусственным интеллектом, прогнозирование, более раннее обнаружение, интеграция смежных систем пожаротушения, повышение уровня защиты человека — это следующий шаг развития, который происходит сегодня», — уверен эксперт.
Можно выделить несколько ключевых трендов, которые направлены на повышение эффективности в области водяного пожаротушения, считает инженер по качеству ООО «ПАМПМЭН РУС» Михаил Коврижных. Одним из таких трендов является изменение размера капли в системах тонкораспыленного пожаротушения, не превышающих 100 микрон. Также важным аспектом является комплексная автоматизация — интеграция систем пожарной сигнализации, систем пожаротушения и остальных инженерных систем здания, которые помогают своевременно выявить очаги пожара и локализовать их, минимизируя последствия. Управляемые системы тонкораспыленного пожаротушения позволяют не только обеспечить безопасную эвакуацию, создав высокую концентрацию водяного тумана для охлаждения воздуха и увеличения видимости в дыму по всей зоне эвакуации, но минимизировать ущерб от самого тушения.
«В пожаротушении, помимо появления инноваций, важную роль играет насосное оборудование, которое является центральным элементом системы. Современные установки обеспечивают нужное давление и бесперебойную подачу воды. Это особенно критично для крупных объектов, где время реакции может иметь решающее значение. Насосы должны соответствовать высочайшим требованиям безопасности и надежности, мгновенно запускаться и работать стабильно», — отмечает Михаил Коврижных.
О значимости насосного оборудования в системах пожаротушения говорит и менеджер по развитию бизнеса в подсегменте рынка «Здания и сооружения — Коммерческий» ООО «ВИЛО РУС» Вадим Федосеев. По его словам, «сердцем» любой системы автоматической водяной системы пожаротушения является насосная установка. Основной ошибкой проектирования системы является недостаточный гидравлический расчет. Одного расчета для подбора насосной установки недостаточно. Если учитывать, что сроки проектирования зачастую сильно ограничены, то выполнить все необходимые расчеты во многих случаях невозможно. «Компания WILO RUS разработала программный продукт плагин для автоматического расчета систем водяного пожаротушения, предназначенный для работы в среде BIM-проектирования. Он позволяет, не выходя из BIM-модели системы водяного пожаротушения, выполнить неограниченное число гидравлических расчетов системы за считанные минуты. По результатам расчета плагин подбирает установку пожаротушения, которая наиболее подходит для обеспечения рассчитываемой системы нормативными показателями огнетушащего вещества и осуществляет проверку подобранной насосной установки на возможность возникновения кавитации».
Наша компания, подчеркнул Вадим Федосеев, постоянно совершенствует насосные установки в соответствии с актуальными нормативными требованиями. Это не только облегчает их монтаж, но и упрощает дальнейшее обслуживание оборудования. Одной из последних модернизаций является блочно-модульная конструкция насосных установок и контроль всех запорных механизмов на открытое и закрытое состояние запорного органа. Данная разработка обеспечивает возможность установки насосного оборудования в любые ГОСТированные проемы.
Испытания подтвердили, что ползучесть при сжатии XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP не превышает 1,5 %
Специалисты лаборатории строительной физики НИИСФ РААСН провели исследование теплоизоляции XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP и выяснили, что ползучесть материала при сжатии не превышает 1,5 %.
«В европейских странах производители строительных материалов обязаны указывать значения данного параметра. В России исследование ползучести на сжатие является добровольным, хотя оно имеет ключевое значение для материалов, которые в течение всего срока эксплуатации находятся под воздействием больших нагрузок. Речь прежде всего о теплоизоляции, применяемой в фундаментах, полах и других конструкциях, соприкасающихся с грунтом», — рассказывает Кирилл Парамонов, руководитель технической службы направления «Полимерная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
В ходе испытаний теплоизоляционные плиты в течение определенного времени подвергаются воздействию нагрузки, после чего эксперты оценивают изменения толщины. Максимальный период исследования составляет 608 суток, почти два года, что при проведении интерполяции (пересчета на более долгий срок) соответствует 50 годам эксплуатации. В России подобные испытания практически не проводят, что связано с высокой стоимостью исследования, их долговременностью и риском получить неподходящие результаты.
«Ползучесть при сжатии экструзионного пенополистирола марки CARBON ECO SP не превышает 1,5%, общее уменьшение толщины не превышает 1,5% после 30-кратной экстраполяции на период 50 лет при заданной нагрузке 120 Па, т.е. декларируемый уровень соответствует СС(1,5/1,5/,50)120 согласно ГОСТ 32310-2020», - комментирует Павел Пастушков, руководитель сектора испытаний теплофизических характеристик строительных материалов НИИСФ РААСН, к.т.н.
XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP применяется в качестве теплоизоляционного слоя в конструкциях плитных фундаментов. В этой сфере надежность, прочность и минимальное водопоглощение являются ключевыми показателями для теплоизоляции.
С учетом того, что заменить теплоизоляцию под фундаментной плитой практически невозможно, важно сохранить ее толщину в течение всего срока эксплуатации.
Испытание на ползучесть при сжатии показало, что в условиях нагрузки от здания надежность и долговечность марки XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP составляет не менее 50 лет.
Ветровые электростанции
Созданные ветряные электростанции в качестве источника энергии используют силу ветра. В результате обеспечивается выработка дешевой электроэнергии. Применение таких конструкций имеет высокую эффективность, поскольку перемещение воздушных масс идет постоянно, и этот источник энергии является возобновляемым. С течением времени использование ветровых генераторов становится все популярнее, что влечет за собой развитие данного направления. Выражается это в появлении новых разновидностей ветровых агрегатов, используемых в промышленности и для частных нужд.
Основные характеристики и принцип работы
Работа ветряных электростанций характеризуется следующими показателями:
- Мощностью. Это основной параметр ветровой электростанции. Мощность установки зависит от способности генератора вырабатывать электроэнергию при стандартной скорости ветра равной величине 12 м/с.
- Номинальным напряжением. Данная величина, которая также вырабатывается генератором, может изменяться в широких пределах. Она бывает 220 В, 12 В и 24 В.
- Мощности турбины. Данная величина зависит от диаметра турбины,
- Производительностью. Этот параметр позволяет определить количество вырабатываемой ветроустановкой электроэнергии в год.
При выработке электроэнергии важной величиной является диаметр турбины, которая должна выдержать сильные порывы ветра. Ее расчет ведется с учетом особенностей региона, поскольку в каждой местности перемещение воздушных масс обладает разной силой. При этом за базовую величину берется максимальная сила ветра.
Производителями выпускается большое разнообразие ветроустановок. При этом принцип действия у них всех одинаковый. Заключается он в следующем:
- В верхней части установки располагаются лопасти, задача которых состоит в захвате перемещающихся воздушных масс.
- При соприкосновении ветра с лопастями последние приводятся во вращение, которое передается на ротор генератора.
- Как только генератор начинает вращаться, между магнитами статора тут же происходит формирование электромагнитного поля, с последующим появлением в обмотках статора переменного электрического тока. Его создание происходит на основе физического явления электромагнитной индукции.
- На следующем этапе происходит образование постоянного тока путем прохождения его сквозь выпрямитель.
- Затем он снова преобразуется в переменной ток, частота которого составляет 50-60 Гц. Достигается это путем прохождения его через инвертор. Выработанная энергия поступает в электрические сети.
Из-за разного рельефа местности часто ветряные электростанции устанавливаются на высоких мачтах, поскольку близко к земле потоки воздуха не отличаются стабильностью, а также их сила уменьшается. При этом на высоте они дуют равномерно, что обеспечивает оптимальную эксплуатацию установки.
Разновидности по конструкции
Существует несколько видов ветрогенераторов, которые разделяются по конструкции и месторасположению. Каждая из них отличается своей особенностью и применяется с учетом конкретных условий. При этом принцип действия у всех ветряных электростанций одинаковый, основанный на использовании силы ветра.
Горизонтальные
Особенностью данного типа ветрогенераторов является расположение оси вращения в горизонтальном направлении. Это сложные устройства, отличающиеся высокой эффективностью. Такой конструкции ветрогенераторы выпускаются нескольких видов:
- С фиксированным углом наклона лопастей. Такого типа ветровые электрогенераторы можно встретить чаще всего. Их особенностью являются лопасти, расположенных с наиболее эффективным углом наклона, что позволяет их использовать при любой силе и скорости ветра.
- С регулируемым углом наклона лопастей. В таких ветровых установках есть возможность изменять расположение наклона лопастей. Это увеличивает универсальность оборудования и дает возможность подстраиваться под любую ветровую нагрузку.
- Саблевидной формой лопастей. Такие лопасти имеют особую геометрию, специально приспособленную под высокую скорость ветра.
Горизонтальные ветровые электростанции нашли наиболее широкое применение среди других типов оборудования.
Вертикальные
Это ветровые устройства, ось вращения в которых установлена вертикально. В результате у них отсутствует зависимость от направления ветра. Такие изделия имеют упрощенную конструкцию, но обладают меньшей эффективностью. Вертикальные агрегаты выпускаются следующих видов:
- С ротором Савониуса. Геометрия лопастей выполнена в виде синусоиды, что способствует формированию подъемной силой при попадании на них воздушных масс.
- Ветровая электростанция Дарье. В состав конструкции входит ряд лопастей, которые устанавливаются вдоль вертикальной оси. Они также имеют особую изогнутую форму, которая обеспечивает создание подъемной силы.
- Ветрогенераторы Фена. Лопасти устанавливаются на цилиндрической турбине и приводят ее во вращения под воздействием силы ветра.
Вертикальные ветровые электростанции также находят широкое применение в местах, где ветер может часто менять направление.
Роторные и карусельные
В роторных устройствах используются специальные узлы для улавливания ветра с дальнейшим превращением его в энергию. Оборудование имеет усложненную конструкцию, но обладает большой эффективностью. Такие ветрогенераторы могут работать в плохих погодных условиях. При этом их монтаж не вызывает сложности. Рассматривая недостатки, можно выделить небольшую высоту башни, что увеличивает риск разрушения лопастей. Также аппараты издают повышенный шум.
Высокой надежностью обладает и карусельное оборудование, принцип работы которого заключается в следующем:
- Движущийся воздух попадает через патрубок во вращающийся барабан ветрогенератора.
- При вращении барабана за счет центробежной силы вся присутствующая в воздухе пыль отбрасывается к боковым стенкам, а затем попадает в пылесборник. В результате воздух очищается и не загрязняет оборудование
Роторные и карусельные ветровые электростанции относятся к наиболее качественному оборудованию. Оно выполнено в соответствии со всеми технологическими требованиями, а почему необходимо придерживаться разработанных норм, не отклоняясь от стандарта, вы можете узнать здесь.
Типы ветровых электростанций
Важным моментом является место установки ветровых электростанций. В зависимости от этого они разделяются на виды:
- Прибрежные. Устанавливаются на некотором расстоянии от берега моря или океана. Именно в этом месте регулярно дует бриз, способствующий стабильности работы установки. Его присутствие обеспечено разностью температур между морской водой и поверхностью суши. В результате формирование ветра происходит днем и ночью, поскольку перемещение воздушных масс постоянно чередуется с морского побережья в сторону водоема, а затем в обратном направлении.
- Наземные. Установка таких ветровых электростанций ведется на возвышенных участках земли. Желательно, чтобы высота территории превышала 50 м. Очень удобными местами являются холмы. Формирование нужной площадки ведется на протяжении 7-10 дней. Основная сложность заключается в выборе местности, поскольку необходимо обеспечить подъезд строительной техники, а это связано с наличием дорог. Кроме того, длительность процедуры монтажа ветрогенераторов увеличивается за счет необходимости согласования всей документации в различных организациях.
- Шельфовые. Такие ветрогенераторы располагаются в море на расстоянии от берега в районе 60 км. К достоинству установок относится их месторасположение, когда не занимается полезная территория земли. Также они не видны с берега и при работе показывают хорошую эффективность. Их строительство ведется в местах, где присутствует небольшая глубина. Это необходимо для закладки свайного фундамента на глубину 30 м. Также под землей прокладываются подводные кабеля. Строительство шельфовых электростанций обходятся намного дороже, чем их наземные варианты. Для изготовления используются качественные материалы, поскольку в соленой водной среде они быстро покрываются коррозией. При строительстве таких сооружений специально используются самоподъемные корабли.
- Парящие. Особенностью конструкции таких ветровых электростанций является их расположение над землей. С помощью специальной оболочки, наполненной гелием, ветрогенератор поднимается на высоту несколько сотен метров. Внутри агрегатов расположены турбины мощностью до 40 кВт. Оборудование имеет множество преимуществ, но применяется редко из-за сложности его изготовления и монтажа.
- Плавающие. Это ветровые генераторы, выполненные в виде платформы с башней. Устройство опускается под воду на десятки метров, а верхняя часть возвышается над морской гладью. Для стабилизации системы внутри водоема используется специальный балласт, сделанный из гравия или любых камней. Для удержания оборудования на месте применяются якоря.
- Горные. Такое оборудование представляет собой обычные ветровые генераторы, только установленные в горах. Они характеризуются большой эффективностью, поскольку в горной местности всегда присутствуют сильные ветры.
Каждый тип ветрогенератора обладает своими особенностями и применяется в той местности, где от него можно получить максимальную отдачу.
Правила выбора
При выборе ветрогенератора нужно учитывать множество параметров оборудования:
- Мощность. Для этого необходимо рассчитать, какое количество электроэнергии необходимо для обслуживания данной территории. К полученному результату следует обязательно прибавить запас на случай возможных потерь.
- Тип оборудования. Обычно вопрос стоит перед выбором горизонтального или вертикального аппарата. В первом случае производительность агрегата будет выше, но это произойдет только при нужном направлении движения воздушных масс. Вертикальный вариант имеет меньшую эффективность, но занимает небольшое пространство и не зависит от направления ветра.
- Размер ротора. Здесь все зависит от необходимой производительности оборудования. Большого размера ротор значительно эффективнее, но требует наличия значительного пространства. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо предварительно провести расчеты.
- Материал лопастей. Такие изделия могут изготавливаться из пластика, стали или алюминия. Металлические лопасти обладают большей прочностью, но и выше по цене. Оптимальным вариантом является пластик. По своим характеристикам он прочный и долговечный.
- Инвертор. Это прибор, в задачу которого входит преобразование переменного тока с целью зарядки аккумуляторов. Устройство может быть в составе ветрогенератора или установлено отдельно.
- Производитель. Здесь нужно выбирать надежного хорошо известного поставщика. При покупке такого дорогостоящего оборудования обязательно следует проверять гарантию и возможность его ремонтирования в сервисных центрах.
- Стоимость оборудование. Это обстоятельство также играет не последнюю роль и во многом зависит от бюджета хозяина.
Кроме перечисленных факторов обязательно нужно заранее определиться с местом установки оборудования. Здесь следует ориентироваться на территорию, насколько стабильно дуют ветры, и меняют ли они свое направление движения. Для этого необходимо выбрать возвышенность, где сила перемещения воздушных масс будет максимальной. В том случае, когда ветры дуют слабо, требуется подбирать соответствующее оборудование с высоким КПД.
Использование силы ветра как альтернативного возобновления источника энергии относится к перспективному направлению. Установленные в ряд ветрогенераторы дают хороший результат, но при изготовлении оборудования следует обращать внимание на качество его производства и ответственность работников. Об этом можно почитать здесь.