Instalatii de Detectare, Semnalizare, Avertizare Incendiu

Instalații de detectare, semnalizare, avertizare incendiu.

Integrarea cu BMS.

Cuprins:

PIESE SCRISE:

Listă figuri………………………………………………………………………………………………

Listă tabele…………………………………………………………………………………………….

Capitolul I. Introducere

Descrierea temei………………………………………………………………………………………….

Noțiuni generale despre incendiu……………………………………………………………………

Evaluarea analitică a incendiilor folosind curbe standard…………………………………..

Curba temperatură-durată a unui incendiu standard……………………………….

Curba temperatură-durată a unui incendiu într-o incintă așa-zis deschisă…

1.3.3 Curba temperatură-durată a unui incendiu mocnit………………………………….

Parametrii incendiilor……………………………………………………………………………………

Fumul ca și parametru.de incendiu……………………………………………………

Căldura ca și parametru de incendiu…………………………………………………….

Radiația flăcărilor ca și parametru .de incendiu………………………………………

Capitolul II. Instalații de detectare, semnalizare, avertizare incendiu

Terminologie………………………………………………………………………………………………..

Componentele unei instalații de detectare, semnalizare, avertizare incendiu(IDSAI)

Condiții privind proiectarea.instalațiilor de detectare, semnalizare și avertizare incendiu…………………………………………………………………………………………………………

Gradul de acoperire cu instalații de.detectare și semnalizare………………….

Stabilirea zonelor de detectare………………………………………………………….

Stabilirea zonelor de alarmare……………………………………………………………

2.3.4 Alegerea detectoarelor și a declanșatoarelor manuale de alarmare…………

2.3.5 Condiții privind amplasarea detectoarelor și a declanșatoarelor manuale de alarmare………………………………………………………………………………………….

2.3.6 Alegerea dispozitivelor de alarmare…………………………………………………….

2.3.7 Alegerea și condițiile de amplasare ale echipamentului de control și semnalizare (ECS)…………………………………………………………………………………………

Alarme false…………………………………………………………………………………….

Surse de alimentare cu energie electrică………………………………………………

Prevederi generale privind executarea și exploatarea instalațiilor de detectare, semnalizare și avertizare a incendiilor in construcții…………………………………………

Exemplu de calcul………………………………………………………………………………………..

Capitolul III. Noțiuni legate de BMS. Integrarea IDSAI cu BMS

Economia de energie. Noțiuni generale despre BMS?

Funcțiuni principale ale sistemului BMS

Structura sistemului BMS, echipamente, software

Aplicații BMS

PIESE DESENATE:

Listă figuri

Figura 1.1 Schema generală a procesului de ardere…………………………………………………………..

Figura 1.2a Curba temperatură-durată a unui incendiu standard (reprezentare pentru o plajă largă de temperaturi) ………………………………

Figura 1.2b Curba temperatură-durată a unui incendiu standard (reprezentare pentru o plajă redusă de temperaturi) ………………………………

Figura 1.3a Curba temperatură-durată a unui incendiu într-o incintă așa-zis deschisă (reprezentare pentru o plajă largă de temperaturi)…………

Figura 1.3b Curba temperatură-durată a unui incendiu într-o incintă așa-zis deschisă (reprezentare pentru o plajă redusă de temperaturi)…………

Figura 1.4a Curba temperatură-durată a unui incendiu mocnit (reprezentare pentru o plajă largă de temperaturi)………………………………….

Figura 1.4b Curba temperatură-durată a unui incendiu mocnit (reprezentare pentru o plajă redusă de temperaturi)………………………………….

Figura 2.2 Componente ale instalației de detectare, semnalizare și avertizare incendiu…………

Figura 2.3a Amplasarea detectorului față de elemente de construcții…………………………………..

Figura 2.3b Detectoare de fum amplasate simetric, între gurile de introducere montate în tavan

Figura 2.3c Detectoare de fum amplasate pe plafon când introducerea aerului se face prin tavane false perforate

Figura 2.3d Detectoare amplasate la nivelul tavanului, în spațiul de deasupra tavanului fals și pe conductele de aspirație montate deasupra tavanului fals……………………………………………….

Fig. 3.1 Exemplu de aparate, echipamente, sisteme de automatizare cuprinse de BMS…….

Fig. 3.2 Funcțiuni principale ale BMS………………………………………………………………………

Fig. 3.3a – Controllere……………………………………………………………………………………………….

Fig. 3.3b Echipamente de câmp……………………………………………………………………………………

Figura 3.3c Arhitectura sistemului BMS……………………………………………………………………….

Fig. 3.3d Exemplu de interfață cu utilizatorul

Listă tabele

Tabel 1.1 Lungimea de undă a radiațiilor………………………………………………………………………..

Tabel 2.3 Alegerea detectorului în funție de înălțimea spațiului supravegheat………………

1.1 Descrierea temei

Tema lucrării are ca scop prezentarea structurii unei instalații de detectare, semnalizare și avertizare incendiu, notată în continuare IDSAI, a principiului de funcționare al acesteia, al prevederilor privind proiectarea acestui tip de instalații, precum și integrarea acestora într-un sistem complex de instalații, de tipul BMS(Building Management System).

1.2 Noțiuni generale despre incendiu

Incendiul poate fi definit ca o ardere autoîntreținută, care se desfășoară în spațiu și timp, ce produce pagube materiale și/ sau pierderi de vieți omenești și necesită o intervenție organizată în scopul întreruperii procesului de ardere.

Procesul de ardere este posibil numai dacă se întrunesc simultan următoarele condiții:

-existența substanțelor sau materialelor combustibile;

-prezența substanțelor care întrețin arderea, în general oxigenul din aer;

-surse de energie capabile să realizeze temperatura de aprindere.

După cum rezultă din aceste condiții, substanțele combustibile se comportă în prima fază în mod diferit, în funcție de starea de agregare, consumând cantități inegale de energie calorică. Astfel în fază inițială materialele combustibile solide utilizează căldura pentru asigurarea proceselor de topire, distilare sau sublimare.

În cazul topirii se observă că este nevoie de un aport suplimentar de căldură în scopul asigurării procesului. Astfel se explică de ce, în general materialele combustibile solide se aprind și ard mai greu decât lichidele și gazele. De asemenea, substanțele combustibile lichide consumă o anumită cantitate de căldură care, în general, este mai redusă decât la materiale combustibile solide, destinată procesului de vaporizare care se intensifică după depășirea temperaturii de inflamabilitate.

Odată ajunse în fază de gaze, materialele combustibile lichide sau solide au, din punctul de vedere al arderii, o evoluție identică. Prin intermediul aportului de oxigen are loc începerea procesului de oxidare care se intensifică prin cantitatea de căldură degajată de reacție, după care apare inflamarea și apoi arderea propriu-zisă. Schemă generală a procesului de ardere este prezentată în figura 1.1.

Figura 1.1 Schema generală a procesului de ardere

Proiectarea și executarea construcțiilor, instalațiilor aferente, a instalațiilor tehnologice, inclusiv a instalațiilor de detectare, semnalizare și stingere a incendiilor, precum și a altor amenajări (campinguri, tribune, parcaje, platforme etc.) se realizează astfel încât, în cazul producerii unui incendiu în faza de utilizare a acestora, să fie asigurate următoarele cerințe:

-protecția și evacuarea utilizatorilor, ținând seama de vârsta și starea lor fizică;

-limitarea la minimum posibil a pierderilor de vieți omenești și de bunuri materiale și propagării incendiului;

-protecția pompierilor și a altor forțe care intervin pentru evacuarea și salvarea persoanelor, protejarea bunurilor periclitate, limitarea și stingerea incendiului și înlăturarea efectelor negative ale acestuia.

Riscul de incendiu este criteriul de performanță care reprezintă probabilitatea globală de izbucnire a incendiilor, determinată de interacțiunea proprietăților specifice materialelor și substanțelor combustibile cu sursele potențiale de aprindere, în anumite împrejurări, în același timp și spațiu.

1.3 Evaluarea analitică a incendiilor folosind curbe standard

Propagarea incendiului și a fumului trebuie sa fie limitate, iar capacitatea portantă a construcției în caz de incendiu să fie corespunzătoare pentru un anumit interval de timp. Aceste condiții pot fi îndeplinite prin estimarea rezistenței la foc a elementelor portante utilizate într-o construcție, indiferent dacă acestea au sau nu funcții de compartimentare în caz de incendiu.

Scenariul de incendiu – unul dintre elementele fundamentale ale noii concepții europene privind securitatea la incendiu – este definit ca o descriere calitativă a evoluției unui incendiu în decursul timpului, identificând evenimentele cheie care-l caracterizează și îl diferențiază de alte posibile incendii .

Modelarea reprezintă o parte inerentă a cercetării, în cazul științei și ingineriei iar aplicarea sa asupra incendiului este la fel de veche ca însăși cercetarea științifică a comportamentului incendiului.

Rezistența la foc a elementelor portante, cu sau fără funcție de compartimentare, poate fi evaluată pe baza mai multor niveluri de acțiune termică, niveluri reflectate în mai multe scenarii de referință și definite în metode de încercări, conform prevederilor standardelor.

1.3.1 Curba temperatură-durată a unui incendiu standard

Curba standard temperatură-durată reprezintă o exprimare convențională a unui incendiu într-un compartiment. Ea este dată de standardul ISO 834, are expresia 1.1 și este prezentată grafic în figura 1.2

Figura 1.2a Curba temperatură-durată a unui incendiu standard (reprezentare pentru o plajă largă de temperaturi)

Figura 1.2b Curba temperatură-durată a unui incendiu standard (reprezentare pentru o plajă redusă de temperaturi)

Curba standard temperatură-durată este un model convențional folosit pentru evaluarea performanțelor produselor pentru construcții și instalații expuse la un foc în plină desfășurare. Curba este o simplificare pentru a reprezenta acțiunea termică a incendiului asupra elementelor de construcții.

Forma analitică a curbei este:

𝜃−𝜃0=345 log(8𝑡+1) , (1.1)

în care:

𝜃 este temperatura gazelor din cuptorul instalației experimentale, [oC];

𝜃0 – temperatura mediului ambiant, în absența incendiului [oC] (de regulă, 𝜃0 = 20 oC);

t – durata expunerii termice de la începutul încercării la foc, [min].

1.3.2 Curba temperatură-durată a unui incendiu într-o incintă așa-zis deschisă

Curba de foc exterior este o relație temperatură-durată, care modelează expunerea feței exterioare a unui perete la un incendiu exterior în dezvoltare liberă.

Curba temperatură-durată a unui incendiu într-o incintă așa-zis deschisă este reprezentată grafic în figura 1-3 și este definită prin relația:

𝜃−𝜃0=660[1−0,687e−0,32t−0,313𝑒−3,8𝑡], (1.2)

în care:

𝜃 este temperatura gazelor din cuptorul instalației experimentale, [oC];

𝜃0 – temperatura mediului ambiant, în absența incendiului [oC] (de regulă, 𝜃0 = 20 oC);

t – durata expunerii termice de la începutul încercării la foc, [min].

Figura 1.3a Curba temperatură-durată a unui incendiu într-o incintă așa-zis deschisă(reprezentare pentru o plajă largă de temperaturi)

Figura 1.3b Curba temperatură-durată a unui incendiu într-o incintă așa-zis deschisă(reprezentare pentru o plajă redusă de temperaturi)

1.3.3 Curba temperatură-durată a unui incendiu mocnit

Încercarea la „foc mocnit” se utilizează numai atunci când se estimează că performanțele de rezistență la foc ale unui element structural pot fi reduse în urma expunerii la temperaturi corespunzătoare etapei de dezvoltare a incendiului. De aceea, încercarea este relevantă pentru elementele a căror performanță poate depinde de viteze mari de încălzire (dar sub 500°C – valoare caracteristică curbei standardizate temperatură-durată), în vederea clasificării lor, cum sunt produsele care reacționează sub influența căldurii, îndeosebi produsele intumescente.

Curba de încălzire lentă este dată de următoarea relație:

𝜃− 𝜃0=154𝑡0,25, (1.4)

în care:

𝜃 este temperatura gazelor din cuptorul instalației experimentale, [oC];

𝜃0 – temperatura mediului ambiant, în absența incendiului [oC] (de regulă, 𝜃0 = 20 oC);

t – durata expunerii termice de la începutul încercării la foc, [min].

Figura 1.4a Curba temperatură-durată a unui incendiu mocnit(reprezentare pentru o plajă largă de temperaturi)

Figura 1.4b Curba temperatură-durată a unui incendiu mocnit(reprezentare pentru o plajă redusă de temperaturi)

1.4 Parametrii incendiilor

Incendiul este o ardere care, datorită proceselor chimice și fizice ce au loc în fazele de desfășurare, conduce la apariția unor fenomene caracteristice cunoscute sub denumirea de efecte ale arderii.

Transformările de materiale și energie care au loc pe durata arderii conduc la modificarea parametrilor fizici și chimici ai mediului în care arderea are loc.

Măsurarea variației acestor parametri în locuri mai mult sau mai puțin apropiate de focarul de incendiu, prin intermediul unor aparate adecvate, oferă posibilitatea semnalizării automate a apariției incendiilor.

Pe durata desfășurării proceselor de transformare energetică, se eliberează, în cantități variabile, energie termică. Această energie se transmite mediului ambiant prin radiație, convecție și prin conducție.

Pe durata procesului de transformare a materialelor, se formează, pe de o parte, produse solide și lichide care rămân în zona de desfășurare a incendiului (exemplu cenușa) și, pe de altă parte, produse care se răspândesc în spațiul înconjurător focarului de incendiu (exemplu fumul). Produsele volatile sunt fie gazoase, fie sub formă de particule solide sau lichide, fiind dispersate în aer. Cele din urmă, mai obișnuit, sunt cunoscute sub denumirea de fum.

În funcție de tipul de incendiu mocnit sau cu flacără, fenomenele caracteristice care se desfășoară au o evoluție diferită în timp. Incendiul mocnit, care are loc numai la arderea materialelor combustibile solide, este în faza inițială de dezvoltare lipsit de prezența flăcărilor.

Acest tip de incendiu este caracterizat prin producerea și acumularea de căldură în interiorul focarului, generarea de gaze de ardere și fum, iar după o perioadă de timp, care poate fi și de ordinul orelor, se poate transforma într-un incendiu cu flacără.

În cazul incendiilor cu flacără, fenomenele se petrec aproximativ invers. Flăcările sunt prezente în faza de dezvoltare inițială, constituind parametrul principal care poate permite semnalizarea rapidă a acestuia, pentru ca apoi, odată cu evoluția incendiului, să apară în cantitate sporită gazele de ardere, fum și degajări importante de căldură.

Sarcina principală care revine detectoarelor de incendiu constă în a semnaliza apariția unui incendiu cât mai repede posibil, încă din faza inițială a acestuia. Ca atare, alegerea celui mai adecvat tip de detector este în mod evident condiționată de felul de manifestare a incendiului în faza inițială de dezvoltare. În general, în dezvoltarea unui incendiu de materiale combustibile la solide din punct de vedere al detecției, se pot distinge patru faze:

-Prima fază – faza incipientă – este aceea în care apar degajări de produse de ardere invizibile, fără fum și fără flacără.

-În faza a doua, produsele de ardere au o concentrație mai ridicată, conducând la apariția fumului, fără a se observa încă o degajare de căldură apreciabilă sau flacără.

-În faza a treia, apar flăcările, însă cantitatea de căldură este totuși redusă.

-A patra fază este caracterizată de degajări din ce în ce mai mari de căldură, flacără și fum, respectiv incendiul a început să se mărească intrând în faza de ardere activă.

În fază incipientă, când apar produsele de ardere invizibile, detectoarele care pot sesiza incendiul pot fi cele cu cameră de ionizare.

Pentru faza în care apare fumul, incendiul poate fi detectat cu ajutorul detectoarelor optice sau al detectoarelor de fum cu camere de ionizare.

În faza a treia, se pot utiliza detectoarele sensibile la radiațiile infraroșii și ultraviolete generate de flăcări.

În faza a patra, detectoarele termice sunt cele ce pot semnaliza prezența incendiului.

1.4.1 Fumul ca parametru de incendiu

Fumul este un aerosol care se compune dintr-un mediu de dispersie și o fază dispersă. Mediul de dispersie este un gaz rezultat din amestecul dintre aer și gazele de ardere (CO, CO2, HCl, NO2 etc.). Faza dispersă este formată din particule lichide și solide rezultate în urma procesului de ardere a materialelor combustibile. Faza dispersă a fumului este caracterizată în principal prin formă, mărime, concentrație, distribuția mărimii particulelor, structură, precum și de indicele de refracție al particulelor.

În fum se pot observa particule cu compoziție chimică și structură diferită determinată în principal de compoziția materialelor combustibile care ard. Frecvent, în fum se întâlnesc particule de funingine formate din carbon pur, printre acestea găsindu-se particule fine de apă și particule de funingine care sunt îmbrăcate într-o peliculă fină de apă.

În funcție de mărimea și concentrația particulelor ce-1 alcătuiesc, fumul poate fi vizibil sau invizibil. În plus, în funcție de compoziția chimică a materialelor care ard, fumul poate prezenta diverse nuanțe coloristice, însoțite, în unele cazuri, și de anumite mirosuri caracteristice.

Aerosolii emiși de focarele cu flăcări (acetonă, benzină, lemn, alcool etilic, păcură) evoluează cu o granulometrie medie centrată pe valoarea de 0,2 μm. Numai metanolul emite aerosoli foarte fini, acesta reprezentând tipul perfect de focar cu flăcări la care granulometria este sub 0,01 μm. Evoluția acestui aerosol începe printr-o fază de nucleare pentru a sfârși prin acumulare-coagulare lentă.

Evoluția aerosolilor emiși de arderile mocnite (bumbac, PVC, lemn, carton) este lentă, favorizând formarea unor aerosoli cu masă mare, la care coagularea este favorizată de viteza de deplasare redusă determinată de cantitatea scăzută de căldură care se degajă în exteriorul focarului.

Numai doi combustibili, carbonul și sodiul, au emis în condiții de ardere mocnită aerosoli cu granulometrie mai mare de 1 μm.

Variația diametrului aerosolilor este relativ mică, în medie fiind de ordinul 101 nm, pe când variația de volum a acestora poate depăși valori de ordinul 103 nm. Astfel, masa aerosolilor generați este concentrată într-un număr mic de particule la care sedimentarea (căderea la sol) este importantă pentru acelea care au un diametru mai mare de 1 μm.

În funcție de poziția lor în raport cu focarul, se constată că granulometria aerosolilor crește pe măsură ce distanța se mărește față de focar (lucru explicabil prin efectul de coagulare).

Detectoarele de fum utilizate în prezent răspund la faza dispersă a fumului, fază care, datorită produselor ce se degajă pe durata arderii, reprezintă un amestec neomogen de particule. Dimensiunile acestor particule pot varia în limite foarte largi.

Pentru detectoarele de fum, de un real interes sunt particulele ale căror diametre sunt cuprinse în intervalul de la 5 nm la 5 μm. Particulele cu un diametru mai mare de 5 μm sunt puține la număr și în majoritatea cazurilor, au o concentrație prea mică pentru a avea o importanță practică.

Particulele cu un diametru mai mic de 5 nm nu sunt durabile și se coagulează prea repede pentru a avea importanță reală.

1.4.2 Căldura ca parametru de incendiu

Energia termică, căldura care se degajă la incendiu, ca urmare a arderii substanțelor și materialelor combustibile, se transmite mediului înconjurător prin conducție, convecție și radiație.

În legătura cu detectoarele de temperatură, o importanță deosebită o are transportul de energie termică care se realizează prin convecție și radiație. Transmisia căldurii prin convecție are loc atunci când schimbul de căldură se efectuează prin intermediul unui mediu care desparte corpurile și care poate fi aerul, apa etc. Mediul care, de regulă, este lichid sau gazos, prezintă o coeziune moleculară mai mică decât în cazul corpurilor solide, ce facilitează transmiterea căldurii prin conducție.

Transmisia căldurii prin radiație se realizează după legi similare cu cele ale propagării radiațiilor electromagnetice. Între radiația de căldură și spectrul vizibil al undelor electromagnetice există o strânsă dependență, cu toate că acestea acționează în mod diferit atât asupra elementelor de detecție, cât și asupra simțurilor umane.

Relația prin care se poate aprecia cantitatea de căldura transmită prin radiație este dată de formula:

în care:

Q= cantitatea de căldură absorbită (kcal /h);

c = constanta de radiație a corpurilor (kcal/m2);

S =suprafața prin care se primește căldura radiată (m2);

Tc = temperatura corpului care radiază căldură (K);

Tr= temperatura corpului care primește căldura radiată (K).

Ca urmare a determinărilor efectuate atât pentru condiții normale cât și în diverse cazuri de incendiu, s-a ajuns la rezultate deosebit de importante în ceea ce privește modul de variație în timp a temperaturii.

Astfel, în încăperi, utilizarea aparatelor uzuale de gătit și încălzit produce o creștere a temperaturii cu circa 2 – 3°C/min.

Utilizarea normală a aparatelor cu flacără deschisă sau a reflectoarelor de iluminat din studiouri provoacă o viteză de creștere a temperaturii de circa 10 – 15°C/min. În condițiile unui incendiu mocnit, viteza de creștere a temperaturii este de 0,005 – 0,3 °C/min.

În general, pentru incendiile cu flacără, viteza de creștere a temperaturii este de 20-30 °C/min dar, în unele cazuri, aceste valori pot fi depășite de câteva ori.

Cu privire la fluxul de gaze fierbinți se apreciază că acesta se deplasează aproximativ vertical, cu o viteză de 51-100 cm/s deasupra surselor de căldură.

Pentru punctele aflate la o distanță relativ mare de sursa de căldură se poate aprecia că fluxul de gaze fierbinți are o deplasare aproximativ orizontală, cu o viteză mai mică de 50 cm/s.

În acest caz temperatura crește liniar cu timpul, spre deosebire de prima situație când temperatura are o variație sub formă de treaptă, conducând la creșterea bruscă a temperaturii sub planșeul superior și la menținerea acestei temperaturi la o valoare relativ constantă.

Experimental s-a constatat că, în condițiile unei arderi cu flacără, circa 70% din energia produsă de focar se transmite mediului înconjurător prin convecție, restul de 30% se degajă sub formă de radiații, cea mai mare contribuție având-o radiația dată de flăcări.

În timpul incendiilor cu dezvoltare rapidă, însoțite și de flăcări, se poate ajunge în spațiul respectiv la temperaturi în jur de l000°C sau chiar mai mult.

În cazul unei arderi mocnite, se estimează că aproape în întregime energia degajată prin combustie este transferată mediului înconjurător prin convecție. În timpul incendiilor cu dezvoltare lentă, provocate de arderile mocnite, temperatura poate atinge valori de circa 500°C, iar în condiții de umiditate ridicată și aport redus de aer, temperatura se situează în jurul valorii de 300°C și uneori chiar sub această valoare.

Pentru detectoarele de temperatură este important a se determina modul în care variază temperatura în diferite puncte ale spațiului protejat.

În condițiile în care, în spațiul protejat, nu există mișcări ale aerului provocate de diferite deschideri sau instalații de ventilare-climatizare, fluxul de gaze fierbinți formează

deasupra focarului un con orientat cu baza către partea superioară a încăperii. În interiorul acestui con are loc mișcarea în plan vertical a gazelor și a altor produse rezultate din ardere.

Examinând modul în care aerul rece aflat la o distanță relativ mare față de tavan se amestecă în stratul de aer de sub tavan, se constată că este necesar un aport de energie pentru ca să aibă loc ridicarea straturilor de aer mai reci printre gazele mai calde.

Această energie, cunoscută și sub denumirea de energie potențială de înălțime, se poate obține numai din energia cinetică de deplasare a gazelor calde în raport cu aerul mal rece. În condițiile în care stratul de aer de sub tavan are o deplasare relativ înceată, ca în cazul incendiilor de mici dimensiuni, energia cinetică degajată de gazele fierbinți va fi insuficientă pentru a putea ridica straturile de aer mai rece, amestecarea fiind un proces relativ lent și datorat în cea mai mare parte fenomenului de difuzie, conducând în final la creșterea suprafeței bazei conului și la mărirea distanței acesteia față de plafon.

Aproximând că temperatura este constantă în planul secțiunii transversale a conului de convecție, pentru faza inițială de dezvoltare a incendiilor mici și în condiții de atmosferă liniștită, variația temperaturii în funcție de înălțime este dată de relația:

𝛥𝑇=0,26⋅𝑄2/3⋅ℎ−5/2 , (1.6)

unde:

ΔT- creșterea de temperatură la înălțimea h față de focar în raport cu temperatura mediului ambiant (oC);

Q- fluxul de căldură transferat de la focar prin convecție în unitatea de timp, în mediul ambiant (W);

h- distanța față de focar (m).

Această relație este deosebit de importantă, deoarece ilustrează modul în care căldura degajată, care trebuie să acționeze detectorul de temperatură, variază odată cu creșterea înălțimii tavanului.

Degajarea de energie calorică, pe durata arderii diferitelor substanțe și materiale combustibile, este dependentă de puterea calorifică inferioară și de viteza de ardere.

1.4.3 Radiația flăcărilor ca parametru de incendiu

După cum s-a arătat, energia care se degajă la incendii nu se propagă numai prin convecție, ci și prin radiație. După cum se știe orice corp aflat la o temperatură mai mare de zero absolut emite radiații. Pe măsură ce temperatura corpului crește și radiația emisă de el va crește, atât în intensitate, cât și în frecvență. Radiația emisă de corpurile calde este de natură electromagnetică.

Totalitatea undelor electromagnetice constituie spectrul undelor electromagnetice care, în funcție de lungimea de undă, poate fi împărțit în mod convențional în mai multe domenii (tabel nr. 1:1)

Spectrul flăcărilor

Flăcările, rezultat exclusiv al arderii gazelor, radiază energie atât în domeniul vizibil, cât și în cel invizibil al spectrului electromagnetic.

Procesul de schimb de masă și căldură joacă un rol esențial în fenomenele de aprindere și determină în mare măsură dimensiunile geometrice ale flăcării, câmpurile de temperaturi în flacără, precum și proprietățile radiante ale acesteia.

În general se poate considera că timpul total de ardere se compune din timpul necesar pentru realizarea contactului fizic între combustibil și substanța care întreține arderea (de regulă aerul) și timpul necesar desfășurării reacției chimice de oxidare.

În principal, la un incendiu, flăcările care apar sunt flăcări de difuzie. Flăcările rezultate în urma arderii unui amestec combustibil, care are substanța oxidantă într-un anumit raport pregătit din timp, sunt cunoscute sub denumirea de flăcări de preamestec.

Caracteristicile radiante ale flăcărilor sunt determinate atât de temperatura care se realizează la ardere, cât și de structura flăcării. Structura compozițională a flăcării depinde de natura și modul de ardere a combustibilului. Unele flăcări sunt luminoase, altele neluminoase.

Luminozitatea este cu atât mai mare, cu cât, în flăcări, se găsesc mai multe particule solide în stare de incandescență, în special carbon. Astfel, la arderea lemnului, flacăra este vizibilă datorită particulelor numeroase de carbon care se degajă în procesul de ardere, pe când la arderea hidrogenului și oxidului de carbon în stare pură se degajă o flacără aproape invizibilă.

Emisia de energie electromagnetică, mai mult sau mai puțin intensă, este o consecință a stării de excitație provocate de energia termică a flăcării și poate apare sub formă de benzi sau linii spectrale. Spectrul continuu emis de particulele de carbon încinse este analog cu cel produs de un corp negru și prezintă variații ale energiei radiante în funcție de lungimea de undă.

Energia radiantă are valori importante în banda l – 5 μm corespunzătoare domeniului radiațiilor infraroșii, dar cu maxime corespunzătoare lungimilor de undă situate în jurul valorilor de 2,1; 2,7 și 4,2 μm.

Modulația flăcărilor

O caracteristică deosebit de importantă a radiației electromagnetice emisă de flăcările de difuzie constă în aceea că nivelul radiației nu este constant, ci variază în timp. Această caracteristică trebuie înțeleasă în sensul că, de exemplu, pentru o anumită lungime de undă, puterea radiată nu se menține constantă în timp, ci variază cu o anumită frecvență în jurul unei valori medii.

Măsurătorile efectuate la un incendiu experimental de lichide inflamabile au scos în evidență faptul că puterea radiată este modulată în domeniul 1,5 – 30 Hz, frecvențele scăzute fiind asociate incendiilor cu suprafață mare de ardere. Frecvența de modulație a radiației emise de flăcări este dependentă și de curenții de aer. Astfel, de exemplu, prin arderea unei cantități de petrol într-un vas cu diametrul de circa 15 cm, în aer liniștit, se obține un vârf de maxim pentru frecvențe între 3 și 5 Hz, iar în condițiile unui curent de aer cu o viteză de 1,8 m/s, maximul se deplasează către valoarea de 2 Hz.

Profunzimea modulației constituie un alt aspect important al radiației flăcărilor, înțelegându-se prin aceasta cât de mari sunt deviațiile de putere radiată față de valoarea medie a puterii luată ca referință.

Profunzimea sau mărimea modulației radiației depinde de natura combustibilului care arde. În cazul incendiilor de lichide inflamabile, radiația este, în principal, datorată flăcărilor, iar profunzimea de modulație este de circa 20% din totalul radiației. În cazul incendiilor de materiale combustibile solide, de exemplu lemn, radiația este parțial produsă de flăcări și parțial de combustibilul incandescent, profunzimea de modulație fiind de circa 5%.

Deoarece detectoarele de flacără trebuie să depisteze apariția incendiului încă din faza când acesta este de dimensiuni reduse, este necesar a se cunoaște modul cum are loc creșterea puterii radiațiilor electromagnetice emise la arderea diferitelor tipuri de combustibili.

Creșterea și atingerea valorilor maxime ale puterii radiate sunt mult mai rapide în cazul arderii lichidelor inflamabile în raport cu arderea unor materiale combustibile solide. La arderea unui combustibil solid (lemn), s-au înregistrat următoarele valori:

-în circa 60 secunde de la aprindere, puterea radiată ajunge la aproximativ 10% din valoarea maximă;

-energia radiată atinge valoarea maximă după circa 3 minute de la inițiere.

În funcție de domeniul spectral, gradul de absorbție a radiațiilor de către mediul înconjurător este diferit. De regulă, absorbția cea mai puternică se datorează substanțelor cu molecule poliatomice și în primul rând particulelor de apă, dioxid de carbon, precum și aerosolilor, ca praful și fumul. Ca un exemplu al caracterului selectiv al absorbției radiațiilor, se poate arăta că vaporii de apă absorb în special radiațiile infraroșii cu lungimile de undă de: 0,94; 1,13; 1,38; 1,46; l,87; 2,66; 3,15 μm (cifrele indică centrul benzilor) și 0,3 μm în ultraviolet. Dioxidul de carbon absoarbe radiațiile cu lungimile de undă de 2,7 și 4,4 μm.

Gradul de absorbție a radiațiilor poate depinde de concentrația, dimensiunea și natura chimică a particulelor aflate în suspensie în atmosferă, precum și de distanța parcursă de radiație în mediul respectiv.

Capitolul II

Instalații de detectare, semnalizare, avertizare incendiu

(IDSAI)

2.1 Terminologie specifică

Conform P118/4-2013 (,,Normativ privind securitatea la incendiu a construcțiilor” , partea IV-,,Instalații de detectare, semnalizare și avertizare incendiu” ), pentru a defini componentele unei IDSAI, precum si caracteristicile acesteia, se folosesc următoarele noțiuni:

,,instalație de detectare, semnalizare și avertizare incendiu (IDSAI) – ansamblu complex de echipamente electrice care are rolul de a asigura supravegherea unei clădiri, sau incinte în vederea detectării, semnalizării și avertizării asupra izbucnirii unui incendiu, în timp util intervenției în sensul localizării și acționării împotriva acestuia.

alarmă de incendiu – indicație vizuală, audibilă sau tactilă a incendiului.

alarmă falsă – alarmă de incendiu provocată de alte cauze decât incendiul.

avertizare de defect – semnal perceptibil de defect.

cale de transmisie -conexiune fizică, externă carcasei ECS pentru transmisia de informații și/sau a tensiunii de alimentare dintre ECS și celelalte componente ale unui sistem de detectare și alarmare la incendiu (definit în SR EN 54-1), și/sau între părți ale unui ECS conținute în carcase diferite.Constituie suportul de transmisie a mesajelor și a comenzilor în cadrul unei instalații de detectare, semnalizare și avertizare incendiu.

circuit -ansamblu interconectat de cabluri, componente și elemente, conectat la un echipament de control și semnalizare astfel încât singura sa legătură cu alte părți ale sistemului de detectare și alarmă la incendiu are loc prin echipamentul de control și semnalizare și este controlată de echipamentul de control și semnalizare.

un circuit poate avea mai mult decât o singură legătură cu echipamentul de control și semnalizare (ca în cazul unui circuit în buclă, conectat la ambele sale capete la echipamentul de control și semnlizare)

dacă două sau mai multe cabluri sunt conectate direct în interiorul echipamentului de control și semnalizare, fără posibilitatea de control a acestei legături, aceste cabluri se consideră părți ale aceluiași circuit.

compartiment de incendiu – compartiment ale cărui elemente de delimitare trebuie să aibă o rezistență la foc definită de reglementări (a se vedea partea I-a a Normativului privind securitatea la incendiu a clădirilor).

condiție de funcționare normală – condiție a unui sistem instalat și alimentat de la sursa primară de energie și care nu are indicații de alarme de incendiu, avertizări de defect sau dezactivări.

declanșator manual de alarmare (buton de semnalizare manuală) (fig. 2.1 – componenta D) – componentă a IDSAI care este utilizată pentru semnalizarea manuală a alarmei;

Declanșatoarele manuale de alarmare, după metoda de activare, sunt:

– tip A – cu activare directă – la care schimbarea stării de alarmă este inițiată, fără a fi nevoie de o altă acțiune manuală, când elementul de siguranță este spart sau deplasat;

– tip B -cu activare indirectă – la care pentru schimbarea stării de alarmă este nevoie de o acțiune manuală separată a utilizatorului după ce elementul de siguranță este spart sau deplasat.

detector de incendiu (fig. 2.1 – componenta A) – componentă a IDSAI care conține cel puțin un senzor și care, constant sau la intervale regulate, monitorizează cel puțin un parametru fizic și/sau chimic asociat cu incendiul și furnizează cel puțin un semnal corespunzător la echipamentul de control și semnalizare (fig. 2.1 – elementul B).

Decizia de a da alarma de incendiu poate fi luată de detector sau de o altă componentă a IDSAI, de exemplu de echipamentul de control și semnalizare.

detector de căldură – detector care răspunde la o creștere de temperatură.

detector de fum – detector sensibil la particulele produse de combustie și/sau piroliză suspendate în atmosferă (aerosoli).

detector amovibil – detector care permite demontarea ușoară din poziția sa normală de funcționare pentru întreținere.

detector analogic – detector care generează un semnal de ieșire ce reprezintă valoarea parametrului sesizat. Acesta poate fi un semnal analogic real (adevărat) sau un echivalent al valorii sesizate codat digital.

detector cu două stări – detector care generează una din cele două stări de ieșire relativ la condițiile de "veghe" sau "alarmă de incendiu".

detector de flacară – detector care răspunde la radiația electromagnetică emisă de flăcările unui incendiu.

detector de gaz – detector sensibil la produse de combustie și/sau descompunere termică.

detector de rată de creștere (velocimetric) – detector care inițiază o alarmă când rata de schimbare a parametrului măsurat cu timpul depășește o anumită valoare, pentru un timp suficient.

detector diferențial – detector care inițiază o alarmă când diferența (în mod normal mică) între mărimile parametrului măsurat în două sau mai multe locuri depășește o anumită valoare, pentru un timp suficient.

detector inamovibil – detector care nu permite demontarea ușoară din poziția normală de funcționare, pentru întreținere.

detector liniar – detector care răspunde la parametrul sesizat în vecinătatea unei linii continue.

detector multipunctual – detector care răspunde la parametrul sesizat în vecinătatea unui număr de puncte fixe.

detector multisenzor – detector care răspunde la mai mult de un parametru al incendiului.

detector multistare – detector care generează o stare de ieșire dintr-un număr limitat (mai mare de două) în legătură cu condițiile de "veghe", "alarmă" sau cu alte condiții anormale.

detector neresetabil:

– detector care, după răspuns, necesită înlocuirea uneia sau a mai multor componente pentru a trece în stare normală de veghe;

– detector care, după răspuns, nu mai poate fi trecut în starea normală de veghe.

detector punctual – detector care răspunde la parametrul sesizat în vecinătatea unui punct fix.

detector radio (wireless) – detector care utilizează frecvențe radio (căi de comunicație radio) pentru comunicația cu echipamentul de control și semnalizare.

detector resetabil – detector care, după răspuns, poate fi trecut din starea de alarmă în starea normală de veghe, din momentul în care condițiile care au declanșat intrarea lui în stare de alarmă încetează, fără a fi necesar să se înlocuiască unul din elementele sale.

Un detector resetabil poate fi:

detector autoresetabil – care trece automat în starea normală de veghe;

detector resetabil de la distanță – care poate fi trecut în starea normală de veghe printr-o acționare efectuată de la distanță

detector resetabil local – care poate fi trecut în stare normală de veghe printr-o acționare manuală efectuată la detector;

detector static – detector care inițiază o alarmă când mărimea parametrului măsurat depășeste o anumită valoare, pentru un timp suficient.

dispozitiv autonom de alarmare la fum – dispozitiv prevăzut cu alimentare locală (baterii) care conține elemente de detectare a fumului și care declanșează alarma (cu aplicații în domeniul casnic).

dispozitiv de alarmare (fig. 2.1 – componenta C) – componentă a IDSAI neinclusă în echipamentul de control și semnalizare, care este utilizată pentru a avertiza starea de incendiu (sirenă, semnalizator optic).

echipament adresabil – orice echipament (de exemplu: detector, declanșator manual, sirenă, modul) capabil să utilizeze un protocol de comunicare cu ECS și care îndeplinește o funcție de detectare, semnalizare sau comandă.

echipament auxiliar – echipament care poate declanșa sau poate fi declanșat de un sistem de detectare și alarmă la incendiu.

echipament convențional – echipament care nu este adresabil.

echipament de alimentare cu energie electrică (fig. 2.1 – componenta L) componentă a IDSAI care alimentează cu energie electrică echipamentul de control și semnalizare. Echipamentul de alimentare cu energie include multiple surse de alimentare (sursa de bază – rețeaua electrică națională, surse de rezervă : baterie de acumulatoare, grup electrogen, UPS).

echipament de control si semnalizare (ECS) ( fig. 2.1 – componenta B) – componentă a IDSAI prin intermediul căreia alte componente ale aceluiași sistem sunt alimentate cu energie și care este utilizată pentru:

a recepționa semnale de la detectoare și/sau declanșatoare manuale de alarmare;

a determina dacă aceste semnale corespund unei condiții de alarmă;

a indica optic și acustic o condiție de alarmă;

a indica locul pericolului de incendiu;

a înregistra (dacă este posibil) oricare din aceste informatii

și pentru:

a monitoriza funcționarea sistemului în scopul avertizării optice și acustice a oricărui defect (scurtcircuit, ruperea liniei, defect în alimentarea cu energie);

a transmite semnalul de alarmă (dacă se cere) la dispozitivele de alarmă la incendiu și/sau către serviciul de pompieri, direct sau prin intermediul unui echipament de transmisie a alarmei la incendiu;

a transmite comanda la un echipament de protecție împotriva incendiului (acționare pompe incendiu, sprinklere, drencere etc.).

echipament de protecție împotriva incendiului (fig. 2.1 – elementul H) – echipament automat de control și de intervenție împotriva incendiului ( de exemplu, o instalație de stingere).

zonă de alarmare – arie pentru care se emite un semnal de alarmă unitar.

zonă de detectare – arie supravegheată de o IDSAI care permite stabilirea rapidă și clară a poziției echipamentului de detectare care a declanșat avertizarea de incendiu și pentru care este furnizat un semnal de alarmare unitar. Într-o zonă de detectare se pot asocia maxim 32 de detectoare automate sau 10 declanșatoare manuale de alarmare.

zonă de stingere – aria la care este limitată acțiunea de stingere a unui incendiu.’’

2.2 Componentele unei instalații de detectare, semnalizare și avertizare incendiu

Conform P118/4-2013, elementele componente ale unei IDSAI sunt:

,,A – detector (detectoare) de incendiu;

B – echipament de control și semnalizare (ECS);

C – dispozitive de alarmare;

D – declanșator/declanșatoare manual(e) de alarmare;

E – dispozitiv de transmisie a alarmei;

F – stație de recepție a alarmei;

G – sisteme de comandă automată pentru stingerea incendiului;

H – echipament de protecție împotriva incendiului;

J – dispozitiv de transmisie semnal de defect;

K – stație de recepție semnal de defect;

L – echipament de alimentare cu energie electrică;

M – modul de control și semnalizare a alarmei vocale;

N – modul de intrare sau ieșire auxiliară;

O – modul pentru funcția de management (monitorizare);

1 – funcții de detectare și activare;

2 – funcții de comandă a acțiunilor;

3 – funcții pentru echipamente asociate locale;

4 – funcții pentru echipamente asociate la distanță.”

Elementele componente ale unei IDSAI, precum și funcțiunile acestora se prezintă sub forma unei scheme de forma:

Figura 2.2-Componente ale instalației de detectare, semnalizare și avertizare incendiu – IDSAI. Funcțiile instalației sunt în conturul marcat cu linie punct.

Documentația tehnico-economică se elaborează având la bază scenariul de securitate la incendiu, bazat pe identificarea riscului și după caz, pe analiza de risc, stabilindu-se măsurile, tehnicile, procedeele și organizarea IDSAI.

Dimensionarea IDSAI și amenajarea spațiilor necesare instalării echipamentelor aferente se stabilește de proiectant pe baza destinației construcției, caracteristicilor specifice ale produselor utilizate și în funcție de pericolul prognozat.

IDSAI se proiectează astfel încât activarea sistemelor de stingere a incendiilor să nu pună în pericol persoane aflate în zona protejată. Se iau măsuri de protecție atât în cazul alarmelor reale, dar și în cazul alarmelor false.

Funcționarea sau defectul unui element al dispozitivelor auxiliare trebuie să nu pericliteze funcționarea sistemului de detectare a incendiilor sau să împiedice transmiterea unui semnal spre alte dispozitive auxiliare.

Atunci când este necesară instalarea unui echipament de alarmă împotriva incendiului în zone care prezintă un pericol potențial de explozie a unui gaz combustibil, praf sau vapori, trebuie utilizat echipamentul certificat ca fiind potrivit în aceste scopuri și care respectă normele naționale. (NP-099-04 și recomandările din SR EN 60079-14 și SR EN 61241-14)

Documentația tehnică elaborată de proiectant trebuie să conțină:

planurile de instalare;

indexul zonelor de detectare;

lista componentelor sistemului;

schema-bloc;

identificarea echipamentului;

planul de verificare periodică (service).

Condiții privind proiectarea IDSAI

Conform P118/4-2013, se definesc condițiile privind proiectarea IDSAI:

2.3.1 Gradul de acoperire cu IDSAI pentru clădirile, și compartimentele de incendiu poate fi:

acoperire totală: sunt supravegheate toate spațiile din clădire

acoperire parțială: sunt supravegheate numai spațiile vulnerabile la incendiu. Se recomandă să coincidă cu limitele compartimentelor de incendiu. Supravegherea se va face la fel ca și în cazul acoperirii totale;

acoperire locală: este supravegheat un echipament sau o zonă locală care nu trebuie izolată de restul clădirii, ea oferind un nivel mai ridicat de protecție decât cel extins al clădirii.

Gradul de acoperire cu instalații de detectare, semnalizare și avertizare incendiu se stabilește în cadrul scenariului de securitate la incendiu.

Se vor lua în considerație condițiile de mediu, activitatea desfășurată în spațiile supravegheate, pericolul izbucnirii și propagării incendiului.

Echipamentul de control și semnalizare (ECS) asigură monitorizarea unei arii de maxim 10 000m2, dar nu mai mult de 512 detectoare.

Căi de transmisie:

La folosirea unei cai de transmisie în buclă poate fi conectat un număr maxim de 128 detectoare și declanșatoare, dar la fiecare zonă de detectare nu pot fi alocate mai mult de 32 detectoare automate sau de 10 declanșatoare manuale.

Zona de acoperire maximă a unei căi de transmisie nu trebuie să depășească .

Proiectarea IDSAI trebuie făcută astfel încât avariile pe căile de transmisie să nu poată determina întreruperea comunicării cu sistemele de semnalizare, comandă și control fără semnalizarea avariei.

În cazul apariției unei avarii la cablaj (scurt-circuit, circuit deschis sau punere la pământ al/a unei căi de transmisie), aceasta nu va putea împiedica:

funcționarea detectoarelor de incendiu;

funcționarea declanșatoarelor manuale de alarmare;

funcționarea dispozitivelor de alarmare la incendiu;

transmisia și recepția semnalelor între elementele componente fără ca defectul să fie semnalizat;

activarea echipamentelor auxiliare (echipamente de stingere, uși de protecție la fum sau incendiu, echipamente pentru evacuarea fumului și gazelor fierbinți, trape de fum, oprirea ventilației, comanda lifturilor și uși de securitate).

Proiectarea IDSAI trebuie efectuată în așa fel încât un defect (scurt-circuit sau circuit deschis al unei căi de transmisie) nu trebuie să provoace pierderea a mai mult de o zonă de detectare cu o suprafață maximă de (32 de detectoare automate sau 10 declanșatoare manuale de alarmare) sau a unei zone de alarmare.

Pentru aceasta se vor folosi izolatoare de scurtcircuit (în situațiile în care nu sunt incluse în dispozitivele de alarmare) în rețelele în buclă. În cazul în care sistemul are în componență mai multe compartimente de incendiu, două defecte în orice circuit individual nu vor anula mai mult de cinci compartimente de incendiu.

Dacă zona de detectare are o arie mai mare de trebuie utilizate sisteme adresabile care să facă posibilă localizarea detectorului care a declanșat alarma.

În situațiile în care pentru realizarea căilor de transmisie nu se pot utiliza cabluri, este permisă utilizarea componentelor care utilizează căi de comunicație radio, certificate în conformitate cu recomandările din SR EN 54-25.

În cazul blocurilor de locuințe, trebuie să se prevadă instalații de detectare, semnalizare și avertizare incendiu pentru spațiile comune (holuri, magazii, scări evacuare, centrală termică de bloc etc.), spațiile transformate în unități de comerț sau servicii publice și pentru parcările subterane.

În cazul spațiilor destinate locuințelor inclusiv cele de tip duplex, trebuie instalate cel puțin dispozitive de alarmare la fum pentru zonele cu destinația bucătărie, holuri/spații de circulație, centrală termică sau orice alt spațiu cu risc mare și foarte mare de incendiu.

Stabilirea zonelor de detectare

Stabilirea zonelor de detectare se face astfel încât locul alarmei să fie ușor depistat în cel mai scurt timp posibil din indicațiile oferite de echipamentul de control și semnalizare. Trebuie elaborate proceduri pentru verificarea semnalelor de alarmare și intervenții ulterioare.

Stabilirea zonelor de detectare trebuie să ia în considerație planul intern al clădirii, dificultățile posibile de deplasare și verificare, prezența altor pericole posibile precum și situarea zonelor de alarmă.

Condiții privind stabilirea zonei de detectare:

aria unei zone de detectare nu va depăși ;

dacă zona care trebuie supravegheată depășește , aceasta se împarte în zone de detectare. Orice acțiune asupra unui detector va permite o localizare clară a zonei afectate;

dacă zona supravegheată este formată din mai mult de un compartiment de incendiu suprafață totală a acesteia nu trebuie să depășească 400m2;

fiecare zonă de detectare trebuie restricționată la un singur etaj al clădirii, afară de cazul când zona este formată dintr-o casă a scării, luminator, puțul ascensorului sau alte structuri similare care se întind pe mai mult de un etaj, dar într-un singur compartiment de incendiu precum și în situația în care suprafața total desfășurată a clădirii este mai mică de 300 m2 ;

detectoarele de incendiu instalate în golurile din pardoseala supraînălțată și tavanul/plafonul fals/suspendat , în canalele și puțurile pentru cabluri, în instalațiile de ventilare și climatizare, vor fi incluse în zone de detectare separat.

Stabilirea zonelor de alarmare

Stabilirea zonelor de alarmare depinde de nevoia de diferențiere între tipurile de alarmă folosite. Dacă se va folosi un semnal de alarmă unitar nu este necesară împărțirea în zone diferite.

Stabilirea zonelor de alarmare trebuie să fie în conformitate cu procedurile de acționare în caz de incendiu.

Mai multe zone de detectare pot declanșa o singură zonă de alarmare.

Alegerea detectoarelor și a declanșatoarelor manuale de alarmare

Factorii care condiționează alegerea tipului de detector sunt:

cerințe legislative;

materialele din zona supravegheată și clasa de reacție la foc;

configurația spațiului (în special înălțimea tavanului);

efectele instalației de ventilare și încălzire;

condițiile ambientale din încăperile supravegheate;

posibilitatea declanșării unor alarme false.

Detectoarele utilizate trebuie să fie acelea care vor furniza cea mai rapidă avertizare de încredere Nu există un tip de detector adecvat pentru toate aplicațiile, iar alegerea finală depinde de condițiile date.

Detectoarele adresabile trebuie să comunice către echipamentul de control și semnalizare sau să semnalizeze local starea de defect sau murdărire.

Deoarece nici un detector nu poate corespunde tuturor aplicațiilor, alegerea finală depinde de anumiți parametri specifici. Uneori, pentru anumite aplicații, se optează pentru o îmbinare de diferite tipuri de detectoare.

Detectoarele punctuale de fum și căldură necesită existența unui tavan (sau a unei suprafețe similare) pentru a dirija produsele de ardere dinspre conul de ardere. Ca urmare, ele sunt adecvate utilizării în majoritatea clădirilor, însă sunt în genereal inadecvate utilizării în exterior.

Detectoarele de flacără se pot utiliza în exterior sau în incinte cu tavane foarte înalte, unde detectoarele de căldură și de fum sunt inadecvate.

Detectoarele multisenzor se obțin prin combinarea a două sau mai multe tipuri de detectoare (fum/căldură sau fum/căldură flacără) și prelucrarea semnalelor de fiecare tip cu ajutorul unor calcule matematice. Astfel se poate face o distincție mai bună între alarmele reale și cele false.

Dacă nu există indicații în documentele naționale se recomandă ca detectoarele să fie utilizate conform instrucțiunilor producătorului.

Detectoare de fum

Atât detectoarele de fum de tip optic cât și cele cu cameră de ionizare au o gamă suficientă de răspuns pentru a fi alese în majoritatea aplicațiilor.

Detectoarele de fum cu camera de ionizare sunt sensibile în special la fumul care conține particule mici precum cele produse în incendiile cu flăcări, materiale ce ard rapid, dar sunt mai puțin sensibile la particulele mari aflate în fumul dens, care poate fi produs de materiale ce ard mocnit.

Detectoarele optice de fum care sunt sensibile la particulele mari și active din punct de vedere optic, regăsite în fumul dens, sunt mai puțin sensibile la particulele mici.

Detectoarele de fum prin aspirație utilizează un sistem de tuburi pentru a testa atmosfera zonei aflată sub supraveghere și pentru a duce fumul la un detector. Un tub de preluare a fumului are mai multe orificii de aspirație. Densitatea fumului la detector va corespunde valorii medii a densității fumului preluat de la toate orificiile de aspirare. Detectoarele din sistemul de aspirare a fumului sunt adesea utilizați frecvent pentru a supraveghea echipamentele electronice, spațiile pentru arhive etc.

Detectoare de căldură

Detectoarele de căldură sunt în general considerate cel mai puțin sensibile dintre toate tipurile de detectoare. Un detector de căldură semnalizează atunci când flăcările ating aproximativ o treime din distanța de la baza focului la tavan.

Detectoarele de căldură cu gradient de temperatură sau termodiferențiale se vor utiliza în locuri cu variații lente sau nesemnificative ale temperaturii, în condițiile activității normale, unde alarma trebuie declanșată la creșteri rapide sau depășirea unei valori limită a temperaturii.

Detectoarele de prag de temperatură sau termomaximale se vor utiliza în locuri cu variații mari de temperatură, în cazul activității normale și unde trebuie semnalizată ca alarmă depășirea unei valori maxime a acestei temperaturi.

Detectoare de flacără

Detectoarele de flăcăra sesizează radiațiile unei flăcări. Pot fi identificate radiațiile în ultraviolet, radiațiile în infraroșu sau o combinație dintre cele două tipuri de radiații.

Detectorul de flacără trebuie să fie sensibil la spectrul de radiație produs de flacăra generată de materialele combustibile din zona supravegheată de acesta.

Detectoarele de flacără pot reacționa la un incendiu mai rapid decât un detector de fum sau de căldură.

Detectoarele de flacără sunt utilizate în special în următoarele aplicații:

supravegherea unei zone mari și deschise dintr-un depozit cu materiale combustibile (depozit cherestea);

supravegherea locală a zonelor critice unde flăcările focului se pot propaga rapid ( pompe, vane sau conductele care conțin combustibil lichid);

supravegherea unor zone ce conțin materiale combustibile în straturi subțiri (lambriuri, suprafețe acoperite cu vopsea în ulei etc.) orientate vertical.

Detectoarele de flacără trebuie utilizate doar dacă există o linie vizuală către zona supravegheată.

Detectoarele de flacără UV nu trebuie utilizate în încăperi cu degajări de praf, ceață sau fum. Trebuie evitate zonele cu depuneri de ulei, grăsimi și praf.

Radiațiile ultraviolete pot să nu fie sesizate de un detector de flacără UV dacă focul arde mocnit producând fum, înainte de apariția flăcării.

În clădirile unde, cel mai probabil, materialele vor arde la foc mocnit, detectoarele de flacără UV trebuie să fie folosite împreună cu detectoare de alt tip.

Detectoarele de flacără IR pot fi utilizate în încăperi unde un incendiu mocnit este probabil a apărea în zona supravegheată deoarece radiațiie în infraroșu penetrează fumul dens.

Trebuie luate în considerare radiațiile care pot influența funcționarea detectoarelor de flacără.

Dacă detectoarele de flacără vor fi expuse la radiația solară directă, trebuie alese tipuri de detectoare de flacără insensibile la aceasta sau pot fi prevăzute cu parasolare.

Performanța detectoarelor de flacără este afectată de murdărirea sistemelor optice până la incapacitatea acestora.

Declanșatoare manuale de alarmare (butoane de semnalizare manuală)

Se recomandă ca în cadrul aceleeași instalații de detectare, semnalizare și avertizare incendiu declanșatoarele manuale să fie de același tip.

Declanșatoarele manuale de alarmare pentru instalația de detectare, semnalizare și avertizare incendiu trebuie să se diferențieze clar în raport cu cele utilizate pentru alte scopuri.

Declanșatoarele manuale de alarmare trebuie să fie ușor de identificat și folosit, astfel încât, orice persoană care sesizează un incendiu să poată transmite semnalul de incendiu prin intermediul acestuia, fără să fie necesară citirea în prealabil a unor instrucțiuni laborioase.

Transmisia semnalului de alarmare datorat unui declanșator manual se face fără întârziere către dispeceratul central de recepție a alarmelor.

2.3.5 Condiții privind amplasarea detectoarelor și a declanșatoarelor manuale de alarmare

Detectoarele trebuie să fie livrate cu date tehnice ca să permită corecta instalare și întreținere.

Detectoarele de incendiu trebuie amplasate astfel încât parametru fizic și/sau chimic asociat cu incendiul în zona supravegheată să ajungă la detector fără a fi deformat sau atenuat și fără întârziere.

Detectoarele trebuie să fie prevăzute și în zonele ascunse, unde incendiul ar putea izbucni sau s-ar putea propaga. Astfel de zone ar putea include spațiile închise aflate în pardoseala tehnică și/sau deasupra plafoanelor false, canale de cabluri etc.

Declanșatoarele manuale de alarmare trebuie amplasate astfel încât orice persoană care depistează un incendiu să poată transmite o alarma la echipamentul de control și semnalizare cu rapiditate și ușurință.

Fiecare cameră supravegheată sau spațiu închis trebuie să conțină cel puțin un detector.

Factorii care trebuie luați în considerare la amplasarea detectoarelor sunt:

suprafața supravegheată;

distanța dintre orice punct al zonei supravegheate și cel mai apropiat detector;

distanța față de ziduri, obstacole, bariere;

înălțimea și configurația tavanului;

mișcarea aerului prin ventilație;

prezența unor surse de radiații generatoare de interferențe.

Distanța dintre un detector și perete nu trebuie să fie mai mică de .

În cazul tavanelor cu grinzi, traverse sau cu elemente de instalații suspendate (de exemplu, conducte de aer condiționat) care trec pe sub tavan la o distanță mai mică de 0,15m de acesta, distanța minimă laterală la care se amplasează un detector de incendiu va fi cel puțin

Nu trebuie să existe echipamente sau materiale depozitate pe o rază de în lateral și sub detectoare .

Figura 2-3a-Amplasarea detectorului față de elemente de construcții

Amplasarea detectoarelor de incendiu în raport cu tavanul încăperii supravegheate

Tabelul 2-3 – Alegerea detectorului în funție de înălțimea spațiului supravegheat

În cazul în care se anticipează existența stratificării aerului în spațiul de supravegheat (în caz de incendiu, fumul se va aplatiza și va forma un strat înainte de a ajunge la tavan), pe lângă detectoarele ce se vor amplasa la tavan se vor prevedea și detectoare ce se vor amplasa la înălțimea de stratificare.

Amplasarea detectoarelor pe holuri înguste și în spațiile din tavan

Pe holurile înguste și în spațiile din tavan cu un diametru mai mic de 3 m, distanța dintre detectoare se stabilește respectându-se următoarele reguli:

distanța dintre detectoarele de căldură va fi de maxim 10 m (5 m pentru detecția cu interdependența între două zone sau două detectoare, conform

distanța dintre detectoarele de fum va fi de maxim 15 m (11 m pentru detecția cu interdependența între două zone sau două detectoare, 7,5 m la acționarea dispozitivelor de protecție în caz de incendiu

Se prevede câte un detector la fiecare intersecție a culoarelor sau schimbare de direcție.

Detectoarele se vor monta pe tavan, între grinzi, dacă distanța dintre grinzi este mai mare de 1m.

În cazul în care distanța este mai mică de 1m, detectoarele se montează pe grinzi.

Amplasarea detectoarelor în spații prevăzute cu instalații de ventilare/climatizare

În cazul în care admisia aerului se face printr-un tavan perforat, tavanul trebuie să fie fără orificii pe o rază de 0,6 m în jurul fiecărui detector.

Amplasarea trebuie să permită accesul la detectoare pentru testare și întreținere.

Figura 2-3b Detectoare de fum amplasate simetric, între gurile de introducere montate în tavan

Figura 2-3c Detectoare de fum amplasate pe plafon când introducerea aerului se face prin tavane false perforate.

Pe o rază de 0,6m în jurul detectorului nu trebuie să existe perforații

Figura 2-3d Detectoare amplasate la nivelul tavanului (1), în spațiul de deasupra tavanului fals (2) și pe conductele de aspirație montate deasupra tavanului fals (3).

2.3.6 Alegerea dispozitivelor de alarmare

Alarmele trebuie transmise pompierilor cât mai repede posibil.

Dacă, în clădire, există personal desemnat, apelul poate fi efectuat prin telefon către un număr stabilit anterior de pompieri sau către numărul de urgență național. Trebuie ca numărul telefoanelor din clădire să fie suficient pentru a nu întârzia apelarea pompierilor.

Legăturile automate trebuie să fie monitorizate, pentru ca orice eroare de legătură să fie semnalizată fie la stația de control de la distanță sau la ECS.

Orice alarmă destinată ocupanților clădirii trebuie transmisă cel puțin prin semnal acustic. Acestea pot fi dispozitive de alarmare tonală și sisteme de alarmare vocală.

În funcție de destinația clădirii și/sau utilizatorii clădirii, dispozitivele de alarmare transmit semnalul de alarmare, în moduri diferite, prin:

semnal acustic;

semnal optic;

mesaj vocal (preînregistrat sau utilizînd un operator uman);

mesaj printr-un dispozitiv cu semnal tactil (de exemplu vibrații).

Trebuie instalate cel putin 2 dispozitive de alarmare într-o instalație, chiar dacă nivelul de sunet recomandat poate fi atins cu un singur dispozitiv.

Trebuie instalat cel puțin un dispozitiv de alarmare pentru fiecare compartiment de incendiu.

Nivelul sunetului nu trebuie să depășească 120 dB la o distanță mai mare de 1m de receptorul de alarmă.

Dispozitivele de alarmare optice trebuie utilizate numai în zone în care nivelul zgomotului ambiental depășește 90 dB, în zone în care este necesară o protecție la zgomot și în zonele în care se pot afla persoane cu dizabilități auditive.

2.3.7 Alegerea și condițiile de amplasare ale echipamentului de control și semnalizare (ECS)

ECS poate fi instalat în următoarele configurații:

independent;

cu panou frontal de comandă;

cu panou de comandă de la distanță.

Echipamentele de control și semnalizare se vor instala, de regulă, în serviciul destinat pompierilor, în spații ușor accesibile sau, când nu există serviciu de pompieri, într-o incintă supravegheată permanent; dacă nu este îndeplinită această condiție, ECS trebuie conectat la o stație de control de la distanță.

Semnalele optice sub forma lămpilor de avertizare, corpurile de iluminat pentru continuarea lucrului, trebuie să fie montate la intrările prevăzute pentru accesul pompierilor în clădire.

Condiții privind amplasarea ECS

Încăperile destinate echipamentelor de control și semnalizare trebuie să corespundă următoarelor condiții:

să fie amplasate cât mai aproape de centrul de greutate (centrul cel mai apropiat ca amplasament de majoritatea echipamentelor deservite) al rețelei respective, asigurând un grad de securitate corespunzător;

să fie situate, în general, la parter, în spații ușor accesibile din exterior, în vecinătatea ușilor de acces de intervenție ale pompierilor. Când specificul clădirii impune, se admite amplasarea echipamentelor de control și semnalizare aferente IDSAI la alte niveluri ale clădirii;

accesul către încăperile unde sunt amplasate ECS trebuie să fie ușor. Pe calea de acces nu trebuie să existe obstacole care ar putea împiedica sau întârzia intervenția personalului desemnat;

să nu fie traversate de conductele instalațiilor utilitare (apă, canalizare, gaze, incălzire, etc.). Sunt admise numai racorduri pentru instalațiile care deservesc încăperile respective;

să nu fie amplasate sub încăperi încadrate în clasa AD4 conform normativului NP-I7 (medii expuse la picături cu apă);

spațiile pentru ECS să fie prevăzute cu instalații de iluminat de siguranță pentru continuarea lucrului;

accesul să fie permis doar persoanele autorizate.

Echipamentele de control și semnalizare aferente IDSAI se amplasează în încăperi separate prin elemente de construcții incombustibile clasa de reacție la foc A1 ori A2-s1, do cu rezistența la foc REI60 pentru planșe și EI60 pentru pereți având golurile de acces protejate cu uși rezistente la foc EI230-C și prevăzute cu dispozitive de autoînchidere sau închidere automată în caz de incendiu.

În încăperile destinate ECS se va instala un post telefonic, conectat la sistemul de telefonie interioară a obiectivului și un post direct la serviciul public de pompieri de sector sau localitate.

Pentru localizarea rapidă, ușoară și fără ambiguiditate a alarmei și pentru a lega indicația centralei de locația oricărui detector sau declanșator manual trebuie furnizate cel puțin: zona alarmată, elementul din zonă care a declanșat alarma, un text care să furnizeze informații de localizare a alarmei, diagrame de conectare, avertizări optice pentru indicarea la distanță a stării elementului de detectare sau declanșatorului manual.

2.3.8 Alarme false

Este posibil ca parametrii monitorizați, de exemplu căldură, fum, monoxid de carbon, radiații UV și IR să provoace alarme false.

(1) Nivelul de sensibilitate se stabilește luând în considerare nivelul de perturbații atunci când acestea se cunosc.

(2) Pentru evitarea alarmelor false se aplică cel puțin una dintre următoarele metode:

alegerea corectă a detectorului;

alegerea unei sensibilități asemănătoare pentru detectoare(dacă este posibil);

integrarea a mai mult de o valoare de prag pentru a permite etape separate de non alarmă, pre-alarmă și alarmă;

alegerea algoritmilor potriviți pentru procesul de luare a deciziei in sistemele controlate cu software;

utilizarea în același dispozitiv de detectare a doi sau mai mulți parametri împotriva incendiilor;

proiectarea instalației cu dubla incidență a detectării (dependență de două zone, dependența de două detectoare sau detector multisenzor);

Detectoarele de căldură nu vor fi instalate acolo unde temperatura ambiantă, din cauza surselor de căldură naturale sau operaționale, poate ajunge la niveluri unde apare un risc de declanșare neintenționată a detectoarelor.

Atunci când detectoarele de fum sunt instalate în camere joase, (cu o înălțime mai mică de 3 m) trebuie luate măsuri pentru prevenirea declanșării detectoarelor la, de exemplu, fumul de țigară, procesele de lucru etc.

Pentru evitarea declanșării detectoarelor și a alarmelor false pot fi introduse următoarele măsuri:

evitarea poziționării detectoarelor lângă surse probabile de fum;

interzicerea fumatului;

înlocuirea detectoarelor de fum cu cele de căldură;

condiționarea declanșării alarmei de intrarea în starea de alarmă a două zone diferite sau a două detectoare din aceeași zonă de detectare.

În camerele cu un puternic curent de aer, există riscul ca praful să se așeze pe detectoare și să provoace o alarmă falsă. În astfel de cazuri, trebuie instalat un scut de protecție special pentru a proteja detectoarele.

Toate dispozitivele utilizate în sistemele de detectare vor avea protecție adecvată împotriva perturbațiilor electromagnetice (CEM) potrivită pentru a evita alarmele false cauzate de interferențele electromagnetice.

2.3.9 Surse de alimentare cu energie electrică

Conform I7/2011, art. 5.6.1.2. IDSAI reprezintă un serviciu de securitate pentru care se realizează Sistem de alimentare cu energie electrică pentru servicii de securitate.

IDSAI trebuie să aibă cel puțin două surse de alimentare, o sursă de bază și o sursă de de securitate de rezervă.

Atât sursa de bază cât și sursa de securitate de rezervă trebuie să asigure, în mod independent una de cealaltă, funcționarea la parametrii nominali a IDSAI.

Când este disponibilă sursa de bază, aceasta trebuie să fie sursa de alimentare exclusivă a instalației de detectare și semnalizare a incendiului.

Sursa de securitate de rezervă trebuie să fie constituită din baterii de acumulatoare reîncărcabile de 12 Vc.c. sau 24 Vc.c.. Aceasta poate fi completată cu un grup electrogen de intervenție pentru asigurarea duratei de funcționare. Acest grup de intervenție, este folosit numai pentru alimentarea serviciilor de securitate.

Apariția unei avarii pe traseul de alimentare cu energie electrică a elementelor componente a IDSAI nu trebuie să afecteze monitorizarea pentru o zonă mai mare de 10000 m2.

SURSA DE SECURITATE

Dacă alimentarea din sursa de bază nu mai este posibilă, alimentarea cu energie electrică se face dintr-o sursă de securitate.

Alimentarea cu energie electrică a elementelor componente ale IDSAI de la sursa de securitate, trebuie să fie independentă de alimentarea altor servicii de securitate .

Pentru IDSAI, sursa de securitate trebuie să asigure o durată de funcționare de 48 ore și, în plus, necesarul de putere pentru semnalizarea unei alarme pe durata a 30 de minute.

Asigurarea cu energie electrică din sursa de securitate poate fi redusă la o durată minimă de 30 ore pentru construcțiile unde există personal de supraveghere permanent, dacă este indicată imediat lipsa de disponibilitate a sursei de bază și durata reparației este reglementată printr-un contract de întreținere cu furnizorul de energie electrică, prin care să se asigure că durata reparației nu depășește 24 ore.

În cazul clădirilor neocupate pentru o perioadă de cel puțin 30 de zile, durata de funcționare pe sursa de securitate se mărește la 72 ore.

În cazul în care sursa de securitate este constituită de un grup electrogen de intervenție, acesta trebuie realimentat cu combustibil în cel mult 24 de ore de la comutarea revenirea pe sursa de bază.

Capacitatea finală a bateriei de acumulatoare se va evalua având în vedere scăderea acesteia odată cu îmbătrânirea echipamentului, folosind indicațiile date de furnizor.

Echipamentul de alimentare electrică trebuie să fie capabil să semnalizeze următoarele defecte:

pierderea sursei de bază în mai puțin de 30 min.;

pierderea sursei de rezervă în mai puțin de 15 min.;

scăderea tensiunii bateriei sub valoarea ce o face neoperabilă și este indicată de producător;

defectarea încărcătorului bateriei în mai puțin de 30min.

Prevederi generale privind executarea și exploatarea instalațiilor de detectare, semnalizare și avertizare a incendiilor in construcții

POZAREA CIRCUITELOR ELECTRICE ALE INSTALAȚIEI DE DETECTARE ȘI SEMNALIZARE INCENDIU (IDSAI)

Alegerea traseelor circuitelor electrice destinate IDSAI trebuie să permită montajul ușor al acestora, introducerea și scoaterea cu ușurință a conductoarelor electrice. Montajul circuitelor electrice ale IDSAI se poate face în tuburi, canale, ghene etc.

Circuitele electrice destinate IDSAI trebuie pozate astfel încât să fie evitate efecte adverse asupra acesteia.

La pozarea circuitelor electrice ale IDSAI trebuie luate în considerare următoarele aspecte:

protecția împotriva perturbațiilor electromagnetice care pot afecta funcționarea corectă a sistemului;

protecția împotriva incendiilor;

protecția împotriva deteriorărilor mecanice.

Circuitele sistemului de alarmă la incendiu se separă de alte circuite electrice prin intermediul ecranelor izolate sau legate la priza de pământ sau prin pozarea acestora la o distanță adecvată.

Pentru reducerea perturbațiilor electromagnetice din cauza apropierii de circuitele altor instalații de transmitere a informațiilor (curenți slabi) sau ale instalațiilor electrice de joasă tensiune, circuitele electrice IDSAI se separă de acestea prin:

montarea în tuburi, canale, ghene distincte etc.;

elemente despărțitoare mecanice continue și rigide din materiale rezistente la foc care satisfac cerințele claselor A1, A2 sau B din SR EN 13501-1+A1:2010;

distanțe de minim 0,3 m de cablurile altor sisteme;

utilizarea cablurilor ecranate electric.

Circuitele electrice ale IDSAI trebuie :

să aibă mantaua sau învelișul exterior colorat distinctiv (roșu sau portocaliu) pe întreaga lor lungime; sau

marcate adecvat sau etichetate la intervale nu mai mari de 2m pentru a indica funcția și cerința de separare; sau

pozate în tuburi, canale rezervate pentru IDSAI și marcate astfel încât să se indice această rezervare; în acest caz, circuitele trebuie să fie închise complet, iar capacele canalelor de cablu trebuie fixate ferm.

Toate cablurile și părțile metalice ale sistemului trebuie separate corespunzător de orice componentă metalică care face parte din sistemul de protecție la trăznet. Măsurile de protecție împotriva trăznetului trebuie să respecte normele și normativele în vigoare.

Instalarea circuitelor electrice destinate IDSAI în lungul conductelor calde (C) sau pe suprafețe calde trebuie evitată. De asemenea, se evită traseele expuse la umiditate.

Pe porțiuni reduse ale traseelor apropiate de suprafețe calde (C) sau la încrucișări cu acestea, distanța între circuitele electrice ale IDSAI trebuie să fie de minim 12 cm sau se iau măsuri de izolare termică.

Se evită instalarea circuitelor electrice destinate IDSAI în tuneluri sau canale tehnice în care se găsesc circuite electrice pentru tensiuni mai mari de 1000 V. În cazul în care nu este posibilă o altă soluție, circuitele electrice IDSAI se instalează în tuneluri sau canale tehnice pe pereții opuși sau pe aceeași parte cu circuitele electrice la tensiuni mai mari de 1000V la o distanță de cca 40 cm sub acestea. În această ultimă situație cablurile vor fi ecranate sau montate în țeavă de protecție.

În clădirile înalte și foarte înalte coloanele dispuse pe verticală, pentru circuitele electrice destinate IDSAI, trebuie să fie separate de celelalte tipuri de instalații electrice.

Circuitele electrice destinate IDSAI se execută în montaj aparent sau îngropat, alegerea conductoarelor sau a cablurilor electrice fiind conforme cu cerințe specificate de producătorul echipamentelor.

Circuitele instalațiilor de semnalizare a incendiilor se execută în cabluri cu conductoare din cupru cu excepția cazurilor când sistemul este proiectat să lucreze în alte tehnologii (de exemplu, cabluri optice). Secțiunea minimă a conductoarelor va avea diametrul de 0,8mm.

Cablurile care trebuie să rămână în funcțiune mai mult de 1 minut după detectarea incendiului trebuie să reziste la efectele focului un timp de cel puțin 30 de minute sau să fie protejate pentru această perioadă.

În clădirile înalte, foarte înalte și spitale sistemele de cabluri de interconectare trebuie să reziste la efectele focului un timp de cel puțin 90 minute.

Exemplu de calcul

Scopul amplasării corecte a detectoarelor automate de incendiu este obținerea unei viteze de răspuns corespunzătoare a sistemului la produsele de combustie, mai ales în perioadele în care în zonă nu sunt prezenți utilizatori ai clădirii. Amplasarea corectă duce la obținerea unui timp de răspuns minim al sistemului, cu alte cuvinte detectarea incendiului în faza sa incipientă.

Conform P118/4-2013, amplasarea detectoarelor de fum ale unei IDSAI se face urmând pașii:

Amplasarea detectoarelor de fum

Pasul 1: Stabilirea încadrării în valorile-limită

Pasul 2: Stabilirea ariei de detectare a unui detector instalat la înălțimea dată

Pasul 3: Stabilirea numărului minim de detectoare care acoperă complet suprafața incintei:

Pasul 4: Distribuirea numărului de detectoare stabilit pe suprafața incintei

Se urmărește crearea de diviziuni egale ale suprafeței (amplasarea uniformă a detectoarelor), pentru a ușura verificarea de la pasul 5. Dacă nu este posibil, trebuie verificat în mod distinct fiecare tip de diviziune.

Amplasarea uniformă a celor 25 detectoare rezultate la pasul 3 (cotele sunt date în m):

Pasul 5: Verificarea distanței maxime a unui punct oarecare al tavanului până la cel mai apropiat detector în raport cu suprafața acoperită.

Verificarea distanței maxime DH de la un detector la perimetrul zonei care delimitează suprafața proprie protejată:

Din tabelul 3.4-P118/4-2013 rezultă că pentru suprafața de 80 m2, distanța maximă DH permisă este de 6,6 m.

Ca urmare, amplasarea aleasă este corectă.

În cazul în care distanța DH rezultată la punctul 5 este mai mare decât cea dată în tabelul 3.4, trebuie efectuată reamplasarea și/sau mărirea numărului detectoarelor (reiterarea procedurii începând cu pct. 4).

Capitolul III

Noțiuni legate de BMS. Integrarea IDSAI cu BMS

Economia de energie. Noțiuni generale despre BMS?

In tarile Uniunii Europene, 40% din consumul total de energie se realizeaza în clădiri. Din energia consumata în clădirile rezidentiale 65% se obtine prin arderea combustibililor fosili, energia electrica reprezinta cca 25%, iar restul de cca 10% diferirte surse regenerabile. Arderea combustibililor fosili are ca efect emisia unor noxe care conduc la intensificarea efectului de sera și în mod direct la schimbari climatice globale.

Directiva europeană din anul 2005, cunoscută sub sintagma „20/20/20” stabilește că până în 2020, UE trebuie să-și reducă cu 20% emisiile de noxe și să producă 20% din totalul energiei din surse regenerabile.

In absenta unor tehnologii avansate ca performante de retinere și procesare a gazelor rezultate, singura metoda de reducere a emisiilor de gaze cu efect de sera este creșterea eficientei intregului lant de transformari energetice dintre sursele de producere, transport, distributie și consumatorii finali – clădirile.

Ponderea energiei consumate în clădiri este foarte importanta, astfel ca acest sector ofera un potential urias de reducere majora a consumurilor de energie și ca o consecinta fireasca asupra reducerii emisiei de gaze cu efect de sera.

Cunoastem deja cea mai rapida si mai putin costisitoare metoda de a incetini schimbarea climei: sa folosim mai putina energie. Cei mai multi dintre noi ne-am putea reduce consumul de energie cu cel putin 25% – facand o favoare planetei si ajutandu-ne portofelele. Si atunci, ce ne impiedica? (Peter Miller, software engineer)

În ultimii douăzeci de ani funcționarea clădirilor bazată pe tehnologia informației, din mai multe puncte de vedere (utilități, administrativ, financiar), a avut o evoluție spectaculoasă.

Astăzi o clădire modernă este dotată cu infrastructură electronică, care îi permite să se adapteze și să răspundă în mod permanent la schimbarea condițiilor având ca rezultat utilizarea eficientă a resurselor energetice, îmbunătățirea condițiilor de confort și creșterea gradului de securitate a celor ce o ocupă.

Infrastructura electronică a clădirii care conduce și monitorizează funcționarea echipamentelor și instalațiilor aferente este cunoscut în literatura de specialitate cu numele de Sistem de Management al Clădirii (SMC) sau Building Management System (BMS).

Conceptul de BMS aferent unei clădirii cuprinde totalitatea aparatelor, echipamentelor, sistemelor locale de automatizare a instalațiilor (hidraulice, încălzire, ventilare-climatizare, iluminat, ascensoare, detectarea, semnalizarea și avertizarea incendiilor, control acces, supraveghere, antiefracție etc.) și rețelelor de comunicație care asigură supravegherea și controlul funcționarii instalațiilor din clădire(fig 3.1).

BMS implementează programe de utilizare eficientă a energiei, în condiții de securitate la incendiu și reduce cheltuielile de mentenanță. Datorită limitărilor din punct de vedere hardware și software ale instalațiilor din clădirile vechi, realizarea unei infrastructuri inteligente este dificilă.

BMS este un sistem de automatizare modern cu o arhitectură ierarhizată și distribuită pe două sau trei niveluri. Elementele principale sunt computerul central (PC Workstation – post central de comandă) și controlerele necesare automatizării diverselor tipuri de echipamente și instalații. Transmiterea informațiilor între acestea și computer și invers se face în timp real prin intermediul unei rețele de comunicații.

Controlerele sunt dispozitive electronice, dotate cu microprocesor, și care au implementate algoritmi moderni de funcționare (PID, EPID1 etc.). (EPID înseamnă Enhanced PID adică PID îmbunătățit)

Rețeaua de comunicații asigură fluxul de informații și între controlere, astfel încât în timpul defecțiunii temporare a computerului central, acestea conlucrează pentru funcționarea clădirii.

Fig. 3.1 – Exemplu de aparate, echipamente, sisteme de automatizare cuprinse de BMS

Beneficiile dotării unei clădiri cu BMS sunt:

– Eficientizarea consumurilor energetice în condiții de confort prin utilizarea algoritmilor de funcționare ai diferitelor echipamente și instalații.

– Grad ridicat de securitate al clădirii prin utilizarea unor sisteme avansate de control ale accesului, detectare și alarmare la incendiu și efracție, corelarea între sistemul de evacuare a fumului și sistemul HVAC al clădirii etc.;

– Sisteme avansate de comunicații – internet, intranet, poșta electronică, TV prin cablu cu circuit închis, videofonie etc.;

– Management facil al clădirii printr-un post central și mai multe posturi locale de colectare, procesare și transmitere a datelor.

Funcțiuni principale ale sistemului BMS

Afișarea în timp real a parametrilor ce caracterizează funcționarea întregii clădiri reduce timpul efectiv de supraveghere în cazul în care aria construită a clădirii este foarte mare sau clădirea este alcătuită din mai multe corpuri. Softul – aplicație care rulează pe computerul central se prezintă sub formă grafică, realizându-se astfel o interfața utilizator-clădire prin care se poate supraveghea și conduce infrastructura acesteia. Totodată datele obținute sunt introduse automat în diferite procese de calcul, ale căror rezultate sunt incluse în rapoarte de funcționare. Existența și actualizarea permanentă a acestora ajută la identificarea unor probleme în funcționarea instalațiilor din diferite zone ale clădirii.

Bazele de date astfel formate sunt utilizate în realizarea strategiilor de management energetic. Sistemul permite modificarea parametrilor de funcționare ai tuturor echipamentelor. Software-ul unui sistem BMS este astfel conceput încât oricărui parametru de funcționare i se pot asocia valori limită (very low, low, high, very high). Atingerea unei valori limită duce la declanșarea unei alarme (de regulă optică, dar în unele cazuri poate fi și sonoră). Exemple sunt multiple: depășirea/scăderea valorii de referință a temperaturii aerului pe diferite zone, depășirea/scăderea valorii de umiditate critică pentru zone de depozitare pentru diverse produse (biblioteci cu documente foarte vechi), pătrundere prin efracție etc. Așadar monitorizarea stării alarmelor și istoricului acestora sunt o altă facilitate a unui sistem de supraveghere și conducere centralizată de tip BMS.

Având în vedere multitudinea de informații colectate de un astfel de sistem, pentru a putea fi gestionate corespunzător, se creează automat bazele de date. Cu ajutorul acestora sunt create rapoarte de funcționare atât pe perioade de timp încheiate, cât și pe perioade de timp viitoare, rezultând așa numitele trend-uri.

Un alt scop al bazelor de date este calculul unor indicatori de performantă. Un indicator de acest tip, des utilizat, îl reprezintă costul energiei consumate/metru pătrat. Pornind de la acest indicator, coroborat cu alte date, se pot afla informații utile. De exemplu indicele foarte mare de consum pe nivelul A al unei clădiri închiriate unui beneficiar, în comparație cu indicele de consum pe nivelul B, de același tip, al aceleiași clădiri, dar închiriat altui beneficiar, poate semnala diverse probleme: utilizarea necorespunzătoare de către personalul angajat a echipamentelor terminate (ventiloconvectoare), a iluminatului în mod excesiv pe timpul zilei, nefuncționarea în condiții nominale a chilerului aferent nivelului respectiv din clădire, etc.

Totodată, bazele de date sunt folosite pentru a calcula durata de folosire a echipamentelor, în urma căreia se decide trimiterea echipelor de intervenție pentru controale de rutină sau înlocuirea echipamentelor pentru a preveni o utilizare excesivă urmată brusc de o defecțiune. În cazul instalațiilor ce folosesc echipamente de rezervă (cazane ce funcționează în cascadă, pompe/ventilatoare montate în paralel etc.), condiția principală care determină interschimbarea acestora era durata de funcționare. Sistemul BMS pe lângă durata de funcționare ia în calcul și consumul energetic realizat, pe diferite perioade de consum.

Pe lângă faptul că sistemul BMS oferă posibilitatea existenței unuia sau a mai multor posturi de comandă, acesta cuprinde toate sistemele de automatizare aferente instalațiilor din clădire prin interconectare, funcționarea acestora având la bază schimbul de informații reciproc. În cazul ansamblurilor de clădiri interconectarea se realizează prin rețele locale de tip LAN iar unde nu este posibil – prin linii telefonice. Integrarea nu se rezumă doar la instalațiile propriu-zise ci chiar la sistemele informatice și de contabilitate. De exemplu dispariția unui angajat de pe ștatul de plată al instituției conduce în mod automat la dezactivarea cartelei de acces în clădire.

Fig. 3.2 – Funcțiuni principale ale BMS

Utilizarea controlerelor digitale, cunoscute și sub denumirea de DDC- Direct Digital Controler, pe lângă caracteristicile de modularitate, extensibilitate și versatilitate ce le oferă sistemului BMS, permite programarea buclelor de automatizare și parametrizarea proceselor de la distanță din interiorul clădirii și/sau din exteriorul acesteia prin Internet sau linie telefonică. Bucle standard de automatizare de tip PID, funcții logice, de maxim și minim, de contorizare, temporizare, prescriere etc. sunt ușor de conceput, configurat și modificat datorită software-ului inițial (firmware) cu care este prevăzut DDC-ul.

Firmware-ul este softul de bază care permite rularea ulterioară a aplicațiilor concepute de producător, sub formă de module soft, pentru diferite instalații tip (preparare a agentului termic primar, încălzire, preparare a apei calde de consum menajer, centrala de tratare a aerului – diferite tipuri constructive, ventiloconvectoare, unități terminale de tip VAV etc.). Unitățile terminale de tip VAV (Variable Air Volume) sunt cutii de amestec dotate cu ventilator cu turație variabilă, rezistență electrică și grile reglabile. La ele aerul ajunge prin tubulatura de la centrala de tratare a aerului. Reglarea temperaturii în încăpere se face prin variația debitului de aer introdus (reglaj cantitativ), spre deosebire de ventiloconvectoare, care sunt schimbătoare de căldură apa-aer și reglează temperatura din încăpere prin variația temperaturii aerului introdus (reglaj calitativ) .

Concepția hardware și software a DDC-urilor face posibilă implementarea strategiilor de management energetic nu numai la nivelul softului central al sistemului BMS, ci chiar la nivelul controlerelor, crescând gradul de eficiență energetică al clădirii.

Structura sistemului BMS, echipamente, software

Structura unui sistem BMS

Conceptul actual de cladire inteligenta este rezultatul unei evolutii continue in directia realizarii unor obiective cum ar fi:

– mai multa siguranta,

– mai mult confort,

– o mai buna administrare a resurselor unei cladiri.

BMS este un sistem modular care se bazeaza pe un schimb rapid si eficient de informatii intre diferite componente si dispozitive implicate.

Sistemul reprezinta un ansamblu de echipamente destinate controlului automat, supravegherii centralizate si locale a diferitelor subsisteme care echipeaza cladirea.

BMS este un sistem care permite:

– Urmarirea starii oricarui subsistem (ventilatie, climatizare, iluminat);

– Reducerea costurilor aferente consumului de

energie;

– Raspuns rapid la cererea utilizatorilor;

– Monitorizarea si controlul accesului persoanelor in cladire;

– Programarea diferitelor optiuni (pornirea/oprirea luminilor, sistemelor de ventilatie,alarmelor, etc.) tinand cont de un program prestabilit facil oricarui beneficiar.

Functionarea sistemului este asigurata de controllere. Acestea schimba informatii intre ele. Comenzile uzuale sunt programele de timp (ocupare sau neocupare spatii deservite). Buclele de reglaj sunt efectuate automat de controllere, pe baza programelor implementate.

Sistemul functioneaza continuu fara a fi necesara prezenta permanenta a operatorului uman.

Avantaje cantitative:

– Reducerea cheltuielilor energetice;

– Optimizarea serviciului de intretinere;

Avantaje calitative;

– Cresterea nivelului de siguranta;

– Gradul ridicat de confort al ocupantilor;

– Diminuarea timpului de interventie in cazul defectarii unui echipament.

Arhitectura sistemului:

Nivelul de supervizare

Pachetul software este utilizat de dispeceratul BMS pentru administrarea, supravegherea si efectuarea comenzilor de catre operatorul uman.

Controllere

Controllerele programabile sunt echipamentele care proceseaza informatiile, realizeaza algoritmii de reglaj si schimba date intre el

Fig. 3.3a – Controllere

Echipamentele de camp

Senzori, presostate, termostate, marimi de stare digitale sau analogice preluate de la echipamentele controlate, ventile, variatoare de frecventa, servomotoare pentru clapeti de aer, comenzi digitale sau analogice catre echipamentele controlate (pompe, arzatoare, chillere, ventilatoare, etc.).

Fig. 3.3b – Echipamente de câmp

Pachetele software de supervizare sunt proiectate de utilizatori, indiferent de experienta in domeniul informatic.

In mod obisnuit, meniurile sunt configurate in limba utilizata de utilizator.

Sistemul are un grad ridicat de securitate, fiecare nivel de acces fiind protejat prin parola.

Conectarea de la distanta se face prin intermediul Internetului cu ajutorul unui webserver.

De asemenea, protectia sistemului este asigurata si prin interblocari realizate de echipamente de camp, precum si de programele controllerelor.

Deși structura hardware a unui sistem BMS se poate regăsi în mai multe forme, aceasta datorită numărului ridicat de producători și soluțiilor adoptate, în general se respectă structura din figura 3-1.

Până în cea de-a 2 a jumătate a anilor 1990, sistemul era structurat pe trei nivele

-nivel aparatura de câmp – field level,

-nivel automatizare – automation level,

-nivel management – management level).

Acestea sunt distincte între ele din punctul de vedere al funcțiilor și al modului de comunicație. Primul nivel era format din traductoare și elemente de execuție, fiecare conectat individual la controlere. Astfel, între echipamentele tehnologice (cazane, sisteme de răcire, centrale de tratare a aerului etc.) și controlere exista aparatura de câmp ce realiza o delimitare precisă.

După anul 2000 implementarea la scară largă în producția de echipamente tehnologice și automatizare aferente a standardelor LONMARK și BACNet, nivelul aparatură de câmp a fost integrat din punctul de vedere al comunicației în cel de automatizare.

Figura 3.3c- Arhitectura sistemului BMS

Elementele de câmp pot fi conectate la module distribuite, care la rândul lor formează o rețea compatibilă cu cea a controlerelor.

De cele mai multe ori rolul controlerului de rețea din primul caz este preluat de un controler standard, dar care îndeplinește numai acest rol în procesul de comunicație.

În cazul în care extinderea unei rețele de comunicații pe o arie geografică însemnată (exemplu centralele de cogenerare ale unui oraș) se face prin intermediul telefoniei, cuplarea într-un sistem de management utilizează comunicația de tip Auto Dial – Auto Answer.

Aceasta înseamnă că modem-urile se cuplează on-line automat la linia telefonică doar când este necesară trimiterea sau recepția de pachete de date. Un sistem de management poate folosi în cadrul său mai multe tipuri de rețele de comunicație, diferite din punct de vedere software, pentru cuplarea acestora existând punțile (bridge) de comunicație (exemplu LON/EIB, LON/PROFIBUS).

Orice nod al rețelei de comunicație poate constitui un post de comandă local (PC – Local Workstation) prin care se poate accesa întregul sistem, aceasta făcându-se securizat, pe mai multe niveluri, pe bază de parole.

Informațiile provenite de la controlere sunt procesate și gestionate prin intermediul unei stații de lucru centralizate (PC-Workstation). Funcționarea este asigurată de un server de baze de date prevăzut cu back-up. Pentru existența datelor și pe suport scris, în rețea este necesară prezența unei imprimante. Un alt rol important al acesteia este înregistrarea alarmelor în cazul defectării computerelor (existența unui virus). Protocoalele caracteristice rețelei de comunicație la nivelul de management sunt: Ethernet, BACNet, TCP/IP, HTTP etc. Toate permit conectarea, prin intermediul unui router ( conectarea rețelei interne Intranet la Internet). Existența conexiunii la serviciul World Wide Web și dezvoltarea accentuată a tehnologiilor wireless fac posibilă accesarea sistemul BMS utilizând echipamente diverse: laptop, telefon mobil, PDA etc. Accesul wireless se poate face și prin puncte de acces dotate cu card Ethernet. Unii dintre marii producători de BMS echipează mai multe clădiri dintr-un oraș sau din mai multe orașe, și le interconectează la nivel de management, rezultând, astfel rețele cu arii geografice extinse numite WAN -Wide Area Networks.

Software-ul utilizat la nivel de management este compatibil cu platformele Windows și/sau MAC OS (MACintosh Operating System). Interfața grafică a acestuia permite controlul și monitorizarea diferitelor aplicații simultan, fiind de tip multitask. Structura grafică a interfeței este piramidală. Prin accesare continuă a sistemului acesta se “desface” în subsisteme. Funcționarea echipamentelor și instalațiilor este prezentată schematic pentru a ușura munca utilizatorului, ca în figura 3.3 d.

Fig. 3.3d-Exemplu de interfață cu utilizatorul

Facilitățile pe care software-ul le oferă sunt diverse, printre cele mai importante enumerându-se:

-managementul rețelei prin comunicația on-line cu controlerele și alte dispozitive dotate cu module de comunicație,

-achiziția în timp real a datelor și generarea de rapoarte ce includ istorice de evenimente,

-gestionarea alarmelor,

-configurarea și exploatarea bazelor de date prin algoritmi de procesare etc.

Software-ul alocă o adresă de tip text pentru fiecare dispozitiv din rețeaua de comunicație (controler, PC, periferice), astfel încât mesajele de alarmă localizează cu precizie defecțiunea. În configurarea mesajelor de alarmă se introduc comentarii destinate operatorului, în funcție de nivelul de acces, prin care se indică acestuia ce măsuri să întreprindă (ce servicii de intervenție să apeleze, ce sisteme să elimine din funcțiune, ce formulare să completeze etc.)

Concluzii

La nivel mondial se pune tot mai imperativ problema economisirii de energie. Un raport al Agenției Internaționale de Energie (IEA) arată că potențialul de economisire a energiei electrice în Europa de Est este de 40% din totalul consumului. Se apreciază că în aproximativ 90% din societățile românești nu există o persoană responsabilă cu eficiența energetică.

Performanța energetică a clădirilor este legată și de dotarea clădirii cu un sistem propriu al fluxurilor energetice și informaționale care să-și adapteze comportamentul în sensul utilizării eficiente a energiei în condiții de securitate și mediu confortabil printr-un sistem tehnologic adecvat.

Dotarea clădirilor cu un sistem propriu de management – Building Management Systems (BMS) devine tot mai actuală.

Un sistem BMS este pasul următor în dezvoltarea rețelelor de automatizare. BMS reprezintă un sistem de management.

În cazul utilizatii unui sistem BMS pentru locuintele mici, principala sa utilizare este de a spori confortul și securitatea prin mesajele de informare pe care acesta le poate trimite. Totuși, acesta devine indispensabil în cazul rețelelor răspândite pe arii extinse sau împărțite pe segmente separate care nu comunică între ele. În astfel de cazuri, monitorizarea și controlul funcționării instalației, managementul acesteia, devine imposibil de realizat fără un sistem BMS.

Datorita nivelului înalt la care se implementează un sistem BMS și a puterii de calcul de care un asemenea sistem dispune, acesta poate furniza informații special adaptate către echipele de intervenție în caz de incendiu, sau către alți operatori de servicii care trebuie să intervină rapid și nu trebuie sau nu au timp pentru a studia caracteristicile clădirii.

Ratiunile pentru care au fost inventate sistemele BMS sunt in principal economia de energie si confortul, aceste sisteme permitand un control al confortului prin gestionarea consumurilor de energie in sistemele HVAC , iluminat, utilitati.

Centralizarea si modularizarea managementului si controlului tuturor instalatiilor tehnologice ale unei cladiri permite obtinerea de informatii in timp real asupra starii tehnice a instalatiilor aducand beneficii serviciilor de diagnosticare si mentenanta, prevenirea si monitorizarea consumurilor si repartizarea lor pe utilizatori dar si ridicarea clasei de comfort a cladirii

Concomitent cu evoluția și progresele generale înregistrate în tehnică, s-au îmbunătățit și modernizat sistemele de protecție împotriva incendiilor. Aceasta cuprinde latura calitativă a sistemelor în sensul că prin utilizarea unor dispozitive electronice performante (microprocesoare, circuite integrate specializate dedicate aplicațiilor specifice aparaturii de protecție împotriva incendiilor etc.) s-a îmbunătățit siguranța în funcționare a sistemelor concomitent cu realizarea unor funcțiuni suplimentare care aduc un plus de informații și ușurează într-o mare măsura activitatea desfășurată de operator.

Nu trebuie neglijat nici aspectul cantitativ al acestei problematici, în sensul că tot mai mulți beneficiari echipează clădirile ce le dețin cu astfel de sisteme eficiente de protecție în caz de incendiu. Pentru a se pune în evidență severitatea fiecărui tip de incendiu în figura 1-5 s-au suprapus curbele standard temperatură-durată pentru cele patru tipuri de incendii.

De fapt, în termeni de protecție la foc, diferența dintre cele mai severe tipuri de arderi – incendiu standard și incendiu de hidrocarburi – nu este reprezentată de temperatură ci de durata necesară pentru a atinge temperatura maximă. În condițiile unui incendiu de hidrocarburi se va atinge o temperatură de 900 ºC în 8 minute, pe când pentru un incendiu standard celulozic (ISO) sunt necesare 50 minute pentru a atinge același nivel de temperatură.

Figura 1-5 Analiză comparativă a curbelor standard temperatură-durată

Deși majoritatea țărilor s-au afiliat în adoptarea metodei de încercare ISO, respectiv curba incendiului standard, se pot face unele precizări critice la aceasta, mai ales ținând seama de alura curbei unui incendiu real după cum se poate observa în figura 1-6:

curba standard nu ține seama de influența sarcinii termice și de distribuția acesteia din spațiul incendiat;

curba standard nu ține seama de natura materialelor incendiate;

echivalarea cantității de căldură degajate cu ajutorul curbei standard în raport cu cea din incendiul real se face cu o aproximare mare. Astfel temperatura atinsă într-un incendiu real este mult mai mare decât cea din incendiul standard și drept urmare pot să apară o serie de transformări chimice ale materialelor din elementele de construcție;

Figura 1-6 Analiză comparativă curba standard ISO și curbe de la incendiu de la 50 de teste de laborator (Moore D. 2007), (Sleich, Cajot și al. 2002)

curba standard nu ține seama de viteza de ardere și de parametri elementelor de construcție (ex. elemente subțiri, groase);

curba standard nu ține cont de ventilare, de geometria golului de ventilare;

curba standard nu ia în calcul influența pereților și a caracteristicilor încăperilor (izolate-neizolate), dimensiunile orizontale și verticale ale compartimentului incendiat precum și emisivitatea și conductivitatea termică a elementelor de construcție;

Alegerea unui sistem de supraveghere și alarmare la incendiu presupune cunoașterea temeinică a destinației, a activității desfășurate în clădirea protejată, precum și natura sarcinii termice din interior. Astfel cunoașterea parametrilor incendiului are un rol important în alegerea sistemului de supraveghere.

Este important să se cunoască stadiului actual al sistemelor de supraveghere și alarmare la incendiu pentru a ști de la ce nivel de cunoaștere se pleacă, ce probleme apar în instalațiile vechi, și cum se pot adapta acestea la cerințele actuale.

Similar Posts