Автор: Попов Станислав
При пожаре наибольшую опасность для жизни людей часто представляет не открытое пламя, а дым и токсичные продукты горения. Именно отравление угарным газом и другими веществами становится основной причиной гибели людей при пожарах в зданиях. Системы дымоудаления предназначены для удаления дыма из коридоров, холлов, лестничных клеток и помещений, обеспечивая безопасную эвакуацию людей и создавая условия для работы пожарных подразделений.
Центральным элементом управления любой системой дымоудаления является шкаф управления дымоудалением (ШУД). Это специализированное устройство, которое по сигналу от автоматической пожарной сигнализации (АПС) или от кнопок ручного пуска автоматически запускает вентиляторы дымоудаления, открывает дымовые клапаны, включает системы подпора воздуха и контролирует работу всего оборудования в режиме пожара.
В данной статье мы рассмотрим:
назначение и функции шкафа управления дымоудалением;
нормативные требования;
типы систем дымоудаления и соответствующие шкафы;
состав оборудования;
алгоритмы управления;
требования к надежности и резервированию;
особенности монтажа;
типичные ошибки.
Материал ориентирован на проектировщиков систем противопожарной защиты, специалистов по эксплуатации зданий и представителей организаций, монтирующих и обслуживающих системы дымоудаления.
Шкаф управления дымоудалением предназначен для:
Автоматического пуска оборудования дымоудаления по сигналу от автоматической пожарной сигнализации (АПС).
Ручного (местного) пуска с панели шкафа (кнопки, переключатели).
Дистанционного пуска с пожарного поста (из диспетчерской) или от кнопок ручного пуска, установленных у эвакуационных выходов.
Управления дымовыми клапанами (открытие/закрытие) в заданной зоне пожара.
Управления вентиляторами дымоудаления (включение, контроль работы).
Управления вентиляторами подпора воздуха (создание избыточного давления в лестничных клетках и лифтовых шахтах).
Контроля состояния оборудования (работает/остановлен/авария/открыт/закрыт).
Сигнализации о пуске системы, о неисправностях.
Обеспечения приоритета пожарного режима (при сигнале «Пожар» система нормальной вентиляции отключается, дымоудаление включается).
Статистика пожаров показывает:
До 80% погибших при пожарах в зданиях — жертвы отравления продуктами горения.
Дым распространяется со скоростью до 10 м/с, заполняя лестничные клетки и коридоры за 1–2 минуты.
Видимость в задымленном помещении падает до 0,5–1 метра, что делает эвакуацию невозможной.
Температура дыма может достигать 300–600°C, что разрушает строительные конструкции.
Правильно спроектированная и исправная система дымоудаления увеличивает время безопасной эвакуации с 2–3 минут до 10–15 минут, что достаточно для вывода всех людей из здания.
Шкафы управления дымоудалением проектируются и изготавливаются в соответствии со следующими документами:
Федеральный закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности» — основной документ по системам дымоудаления.
СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические».
ПУЭ (Правила устройства электроустановок) — требования к электропитанию, кабелям, заземлению.
ГОСТ Р 53316-2009 «Кабельные линии. Сохранение работоспособности в условиях пожара».
| Требование | Норма |
|---|---|
| Категория надежности электроснабжения | I (два независимых ввода или ДГУ) |
| Резервирование питания | АВР (автоматический ввод резерва) |
| Огнестойкость кабелей | Не менее 60–180 мин (сохраняют работу при пожаре) |
| Приоритет пожарного сигнала | Отмена любых других режимов |
| Контроль цепей управления | Постоянная диагностика готовности |
| Степень защиты шкафа | IP54 (минимум для помещения), IP65 (для улицы) |
Вытяжная система дымоудаления (основная)
Удаляет дым из коридоров, холлов, атриумов, помещений.
Состоит из: вентилятора дымоудаления (осевого или радиального), дымовых клапанов, воздуховодов.
Шкаф управления: ШУД-В (вытяжной).
Система подпора воздуха
Создает избыточное давление в лестничных клетках, лифтовых шахтах, тамбур-шлюзах, препятствуя проникновению дыма.
Состоит из: вентилятора подпора, обратных клапанов, воздуховодов.
Шкаф управления: ШУПВ (шкаф управления подпором воздуха) — часто совмещен с ШУД.
Комбинированная система
Одновременно удаляет дым и подает свежий воздух для замещения удаляемого объема.
Состоит из: вытяжного вентилятора, приточного вентилятора (подпора), клапанов.
Шкаф управления: комбинированный, управляет обоими вентиляторами.
Однозонные — для небольших зданий (магазины, офисы до 500 м²). Шкаф управляет одним вентилятором и группой клапанов.
Многозонные — для крупных зданий (ТЦ, аэропорты, больницы). Шкаф управляет несколькими вентиляторами и десятками клапанов. Включается только та зона, где произошел пожар (остальные остаются закрытыми).
Прямой пуск (DOL) — для маломощных вентиляторов (до 7–10 кВт). Шкаф с контактором.
Переключение «звезда-треугольник» — для вентиляторов 10–75 кВт.
Мягкий пускатель — плавный пуск, снижение механических нагрузок.
Частотный преобразователь — для регулирования скорости (редко в системах дымоудаления, чаще для систем подпора с переменным расходом).
| Компонент | Назначение |
|---|---|
| Вводные автоматы (основной и резервный ввод) | Защита от КЗ |
| Устройство автоматического ввода резерва (АВР) | Переключение на резервный ввод при пропадании основного |
| Автоматические выключатели линий | Защита вентиляторов, клапанов, цепей управления |
| Реле контроля напряжения | Контроль наличия всех фаз, порядка чередования |
| УЗИП (грозозащита) | Для шкафов на улице |
| Компонент | Назначение |
|---|---|
| Контакторы (пускатели) | Включение/отключение вентиляторов |
| Тепловые реле (или электронные реле защиты) | Защита от перегрузки |
| Мягкий пускатель (опционально) | Плавный пуск |
| Компонент | Назначение |
|---|---|
| ПЛК (программируемый контроллер) или релейная логика | Прием сигналов от АПС, кнопок, управление вентиляторами и клапанами |
| Панель оператора (HMI) или светодиодная мнемосхема | Индикация состояния (какой вентилятор, какие клапаны), ручное управление |
| Переключатель режимов | «Автомат/Ручной» |
| Кнопки «Пуск», «Стоп» | Местное ручное управление |
| Промежуточные реле | Гальваническая развязка |
| Компонент | Назначение |
|---|---|
| Промежуточные реле (или модули вывода ПЛК) | Команды на открытие/закрытие клапанов |
| Клеммники для подключения приводов клапанов | 220 В, 24 В (в зависимости от типа привода) |
| Контроль конечных положений | Сигналы «Открыт», «Закрыт» от концевых выключателей клапанов |
| Компонент | Назначение |
|---|---|
| Световые индикаторы | «Питание», «Автоматика», «Вентилятор работает», «Клапан открыт», «Пожар», «Авария» |
| Звуковой зуммер | Привлечение внимания при срабатывании |
| Сухие контакты для передачи на пожарный пост | «Пожарный режим», «Неисправность» |
| Компонент | Назначение |
|---|---|
| Источник питания 24 В DC | Питание ПЛК, датчиков |
| ИБП (аккумулятор) | Питание цепей управления при пропадании сети |
| Обогреватель (для уличных шкафов) | Предотвращение конденсата |
| Вентилятор | Отвод тепла |
Автоматическая пожарная сигнализация (АПС) обнаруживает пожар в зоне, выдает сигнал «Пожар» (сухой контакт).
Шкаф управления получает сигнал.
Шкаф выдает команду на открытие дымовых клапанов в этой зоне (если они управляемые).
Шкаф выдает команду на отключение систем общеобменной вентиляции (приточной и вытяжной) — чтобы не раздувать огонь и не перемешивать дым.
Шкаф выдает команду на включение вентилятора дымоудаления (основного).
Вентилятор запускается (прямой пуск, звезда-треугольник или через мягкий пускатель).
Шкаф контролирует: достигнута ли рабочая скорость (по датчику потока или по току), открыты ли клапаны (по концевым выключателям).
При успешном запуске — индикация «Вентилятор работает», «Режим Пожар».
При отказе основного вентилятора — автоматическое включение резервного (если есть).
После тушения пожара и сброса сигнала АПС — ручное отключение (с пожарного поста или с кнопки на шкафу).
При пожаре в зоне №3:
АПС передает не просто «Пожар», а адрес зоны (например, по Modbus или через отдельный провод).
Шкаф открывает клапаны дымоудаления только в зоне №3.
Шкаф открывает клапаны подпора воздуха в прилегающих зонах (лестничные клетки, тамбур-шлюзы).
Вентиляторы дымоудаления включаются (общие для нескольких зон или зональные).
Вентиляторы подпора включаются.
Важно: при пожаре в одной зоне клапаны в других зонах должны оставаться закрытыми, чтобы дым не распространялся по системе воздуховодов.
При пожаре:
Включаются вентиляторы подпора воздуха.
Открываются клапаны подпора в лестничные клетки и лифтовые шахты (в зоне пожара и выше/ниже по этажам).
Система контролирует давление в лестничной клетке (датчики давления). При превышении давления — сброс через перепускные клапаны (или регулирование скорости вентилятора, если есть ПЧ).
Избыточное давление (20–30 Па) препятствует проникновению дыма в лестничную клетку, обеспечивая безопасный путь эвакуации.
Система нормальной вентиляции (приточная, вытяжная, кондиционирование) должна быть отключена при пожаре, чтобы:
Не подавать свежий воздух в зону горения (не раздувать огонь).
Не удалять дым через системы общеобменной вентиляции (которые для этого не предназначены и будут задымлять другие помещения).
Реализация:
Шкаф управления дымоудалением выдает сигнал «Пожар» на шкафы управления общеобменной вентиляцией.
Шкафы вентиляции по этому сигналу отключаются (с приоритетом, не допускающим повторного включения до сброса).
Сигнал «Пожар» имеет наивысший приоритет. Он отменяет:
Любые ручные команды (даже если переключатель в положении «Ручной» — пожарный сигнал должен запустить оборудование в обход).
Режимы энергосбережения, ночные режимы, расписания.
Команды на отключение от других систем.
Реализация: в схеме управления используется реле приоритета, которое при поступлении сигнала «Пожар» подключает цепи управления напрямую к источнику питания, минуя переключатели и ручные кнопки «Стоп».
Два независимых ввода от разных трансформаторных подстанций (или от ДГУ + сеть).
АВР в шкафу (или выше по схеме). Время переключения — не более 1 секунды.
ИБП для цепей управления — обеспечивает работу ПЛК и сигнализации при пропадании обоих вводов (обычно на 1 час). Питание вентиляторов от ИБП не требуется (слишком большая мощность), но они должны быть подключены к резервному вводу.
Для зданий повышенной этажности (более 10 этажей) и для зданий с массовым пребыванием людей (ТЦ, стадионы) — обязательное резервирование вентиляторов дымоудаления (основной + резервный).
Шкаф управления должен автоматически переключаться на резервный вентилятор при отказе основного (по датчику потока, по току, по концевым выключателям).
Контроль цепи пуска вентилятора — постоянная диагностика целостности катушек контакторов.
Контроль наличия фаз — реле контроля напряжения.
Контроль положения клапанов — сигналы «Открыт», «Закрыт» от концевых выключателей. При отклонении — сигнал «Неисправность».
Контроль давления в воздуховоде (опционально) — для диагностики засорения или обрыва ремня.
Шкаф управления должен иметь режим автоматического или ручного тестирования:
В заданное время (например, 3:00 ночи) шкаф кратковременно включает вентилятор (на 10–30 секунд) и проверяет ток, наличие потока, положение клапанов.
При обнаружении неисправности — выдается сигнал диспетчеру, не дожидаясь реального пожара.
Шкаф управления дымоудалением должен устанавливаться в помещении, защищенном от пожара (пожарный пост, диспетчерская, помещение с противопожарными дверями).
Не допускается установка в коридорах, холлах, лестничных клетках (зонах эвакуации).
Температура в помещении — от +5°C до +40°C.
Степень защиты шкафа — не менее IP54.
Кабели питания вентиляторов дымоудаления и подпора — огнестойкие, с медными жилами, с изоляцией, сохраняющей работоспособность при пожаре не менее времени эвакуации (60–180 мин). Марки: НГ-FRLS, НГ-FRHF, ППГнг(А)-HF.
Кабели управления (клапаны, датчики, сигнализация) — также огнестойкие.
Запрещается прокладка кабелей систем дымоудаления в общих коробах с кабелями систем, отключаемых при пожаре (общеобменная вентиляция, освещение, розетки).
Шкаф должен иметь шильдик «Шкаф управления дымоудалением. Ответственный: ... Телефон: ...».
На дверце — мнемосхема или схема подключения.
Каждый кабель — маркировка с указанием назначения («Вентилятор ДУ-1», «Клапан ДК-3»).
Проверка цепей питания, заземления.
Подача питания, проверка индикации «Питание».
Проверка местного ручного управления: включение вентилятора (на холостом ходу), открытие/закрытие клапанов.
Проверка автоматического управления: подача имитационного сигнала «Пожар» от АПС.
Проверка: включается ли вентилятор, открываются ли клапаны в нужной зоне, отключается ли общеобменная вентиляция.
Проверка переключения на резервный вентилятор (принудительное отключение основного).
Проверка передачи сигналов на пожарный пост.
Составление протокола испытаний.
| Ошибка | Последствия | Предотвращение |
|---|---|---|
| Кабели не огнестойкие | При пожаре кабель перегорит, вентилятор не включится | Использовать НГ-FRLS, НГ-FRHF |
| Отсутствие АВР или резервного ввода | При пропадании основного питания система не работает | Два независимых ввода + АВР |
| Отсутствие контроля положения клапанов | Клапан не открылся (заклинил), но индикация «Открыт» горит | Контроль концевыми выключателями |
| Нет приоритета пожарного сигнала | Оператор переключил в «Ручной», при пожаре система не запустилась | Схема с приоритетом |
| Неправильная настройка зон | При пожаре открываются клапаны во всех зонах, дым распространяется по всему зданию | Тщательная настройка адресации |
| Отсутствие периодического тестирования | Неисправность обнаруживается только при реальном пожаре | Встроенный тест (еженедельный/ежемесячный) |
Визуальный осмотр шкафа, индикации.
Проверка работы индикаторов (кнопка «Тест ламп»).
Проверка отсутствия посторонних звуков от вентиляторов (при тестовом пуске).
Тестовый пуск системы (согласованный с пожарной службой).
Проверка времени открытия клапанов (не более 60 секунд).
Проверка времени выхода вентилятора на рабочий режим.
Проверка работы АВР (отключение основного ввода).
Замер тока вентиляторов, сравнение с паспортными данными.
Подтяжка клемм, чистка шкафа от пыли.
Полное тестирование всех функций, включая резервирование.
Замер сопротивления изоляции кабелей.
Проверка срабатывания тепловых реле (имитация перегрузки).
Проверка батарей ИБЦ (замена при снижении емкости).
Обязательное ведение журнала, в котором фиксируются:
Даты и результаты тестирований.
Все неисправности и их устранение.
Замена компонентов (реле, контакторов, вентиляторов).
Современные ШУД строятся на базе ПЛК, что позволяет:
Программировать логику под конкретное здание.
Вести журнал событий (кто, когда, почему включил систему).
Интегрироваться с АПС по цифровому протоколу (Modbus).
Получать детальную диагностику (ток каждого вентилятора, время срабатывания клапанов).
Каждый дымовой клапан имеет свой адрес. Шкаф управления знает, какой клапан где находится. При пожаре открывается только клапан(ы) в зоне пожара. Это экономит воздуховоды и предотвращает распространение дыма.
Состояние системы дымоудаления (готовность, неисправности, результаты тестов) передается в облачный сервис. Ответственное лицо получает уведомление о любой неисправности на смартфон.
Пожарный шкаф подключается к системе передачи извещений о пожаре. При срабатывании сигнал автоматически передается в пожарную часть.
Для систем подпора воздуха используются EC-вентиляторы (электронно-коммутируемые) со встроенным ПЧ. Шкаф управления может плавно регулировать их скорость для точного поддержания давления в лестничной клетке, экономя электроэнергию в дежурном режиме (если вентилятор используется для нормальной вентиляции).
Шкаф управления дымоудалением — это критически важный элемент системы противопожарной защиты здания. Его задача — обеспечить надежное, быстрое и правильное включение систем удаления дыма и подпора воздуха при пожаре, создавая условия для безопасной эвакуации людей.
Ключевые требования к ШУД:
Приоритет пожарного сигнала — автоматический пуск независимо от режима.
Резервирование питания (два ввода + АВР) и вентиляторов (основной + резервный).
Контроль готовности цепей управления, клапанов, датчиков.
Огнестойкие кабели — сохранение работы при пожаре.
Периодическое тестирование — обнаружение неисправностей до реального пожара.
Ошибки в проектировании, монтаже или эксплуатации шкафа дымоудаления могут привести к тому, что в реальном пожаре система не сработает или сработает неправильно, что будет стоить человеческих жизней. Поэтому доверять создание и обслуживание ШУД следует только квалифицированным специалистам, имеющим опыт в пожарной автоматике.
Компания «Электродизайн» проектирует, изготавливает и программирует шкафы управления дымоудалением и подпором воздуха в строгом соответствии с нормативными требованиями, с использованием сертифицированных компонентов и огнестойких кабелей.
