Переход от тушения к предотвращению пожара: новая концепция противопожарной защиты на основе управляемой газовой среды
© Фото предоставлено ООО "Файерпасс"
Современные системы противопожарной защиты традиционно основаны на принципе обнаружения и последующего тушения пожара. Однако развитие высокотехнологичных объектов — центров обработки данных, автоматизированных складских комплексов, архивов, музеев и объектов критической инфраструктуры — предъявляет новые требования к обеспечению пожарной безопасности. В ряде случаев ущерб от пожара начинает формироваться еще до момента активации систем пожаротушения. Это приводит к необходимости поиска инженерных решений, позволяющих не только локализовать пожар, но и предотвратить его возникновение. В статье рассматривается концепция систем предотвращения пожара, основанных на управлении концентрацией кислорода в защищаемой среде, а также анализируются инженерные особенности технологий формирования гипоксической атмосферы.
Эволюция противопожарной защиты
Исторически системы противопожарной защиты формировались по реактивному принципу.
Алгоритм защиты выглядит следующим образом:
- Возникновение очага возгорания.
- Обнаружение пожара.
- Активация системы пожаротушения.
- Локализация и ликвидация пожара.
Данная модель применяется практически во всех существующих системах:
- спринклерные системы пожаротушения;
- дренчерные системы;
- порошковые установки;
- газовое пожаротушение.
Несмотря на высокую эффективность данных технологий, их фундаментальным ограничением является то, что они начинают работать только после возникновения пожара.
Для объектов с высокой стоимостью оборудования или критичной непрерывностью процессов такой подход становится недостаточным.
Ограничения существующих технологий пожаротушения
Спринклерные системы
Спринклерные системы являются наиболее распространенным методом противопожарной защиты.
Основные преимущества:
- высокая надежность;
- простота конструкции;
- относительно низкая стоимость.
Однако применение таких систем на объектах с высокой стоимостью оборудования сопровождается рядом ограничений:
- повреждение оборудования водой;
- вторичный материальный ущерб;
- длительное восстановление инфраструктуры.
Особенно критичны данные факторы для:
- центров обработки данных;
- телекоммуникационных узлов;
- архивных хранилищ.
Порошковое пожаротушение
Порошковые системы характеризуются высокой эффективностью подавления пламени и широко применяются на промышленных объектах.
Тем не менее, после их срабатывания возникают следующие проблемы:
- загрязнение оборудования;
- сложность восстановления;
- повреждение высокоточной электроники.
Газовое пожаротушение
Газовые системы являются одним из наиболее эффективных решений для защиты помещений с дорогостоящим оборудованием.
К их преимуществам относятся:
- высокая эффективность тушения;
- минимальный вторичный ущерб.
Однако такие системы также работают только после возникновения пожара.
Дополнительными ограничениями являются:
- высокая стоимость;
- необходимость герметизации помещений;
- требования к безопасности персонала.
Физические основы предотвращения горения
Процесс горения описывается так называемым треугольником огня, включающим три обязательных элемента:
- Горючее вещество.
- Источник воспламенения.
- Окислитель (кислород).
Удаление любого из этих элементов делает устойчивое горение невозможным.
Одним из наиболее эффективных методов предотвращения пожара является управление концентрацией кислорода в окружающей среде.
Критическая концентрация кислорода
Для большинства горючих материалов существует так называемая предельная концентрация кислорода (LOC — Limiting Oxygen Concentration), ниже которой устойчивое горение невозможно.
|
Материал |
Концентрация кислорода |
|
Бумага |
16-17% |
|
Древесина |
16% |
|
Полимерные материалы |
14-15% |
|
Кабельная изоляция |
14-16% |
|
Текстиль |
15-16% |
Таблица 1.
Для сравнения, концентрация кислорода в атмосферном воздухе составляет 20,9%. Снижение содержания кислорода до 15–17% существенно снижает вероятность возникновения горения.
Концепция предотвращения пожара
В последние годы в области противопожарной защиты формируется новое направление — системы предотвращения пожара (Fire Prevention Systems).
В отличие от традиционных систем пожаротушения, которые активируются после возникновения возгорания, системы предотвращения направлены на исключение условий, необходимых для возникновения горения.
Наиболее распространенным инженерным подходом является создание гипоксической атмосферы, то есть среды с пониженным содержанием кислорода.
Такие системы уже применяются на объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности, включая:
- архивы;
- автоматизированные склады;
- серверные;
- центры обработки данных.
Инженерные особенности технологий создания гипоксической среды
Формирование гипоксической атмосферы достигается путем контролируемого изменения газового состава воздуха в защищаемом помещении.
Атмосферный воздух состоит приблизительно из:
- 20,9 % кислорода;
- 78 % азота;
- около 1 % других газов.
После формирования газовой смеси она подается в защищаемое помещение через систему распределения, где происходит постепенное изменение состава воздуха до заданных параметров.
Контроль параметров среды осуществляется с помощью датчиков концентрации кислорода, размещенных в помещении. Получаемая информация поступает в систему управления, которая регулирует параметры среды и обеспечивает поддержание требуемой концентрации кислорода.
Важной задачей таких систем является поддержание стабильности атмосферы с учетом возможной инфильтрации воздуха, открывания дверей, работы вентиляции и присутствия персонала.
Технология FirePass
Одним из решений, реализующих концепцию предотвращения пожара на основе управляемой газовой среды, является технология FirePass.
Технология относится к классу систем предотвращения пожара и предназначена для формирования контролируемой атмосферы с пониженной концентрацией кислорода.
Основная задача системы заключается в поддержании уровня кислорода, при котором:
- вероятность возникновения горения минимальна;
- оборудование функционирует в штатном режиме.
В отличие от традиционных систем пожаротушения, FirePass работает в режиме постоянной превентивной защиты, предотвращая саму возможность возникновения пожара.
|
Технология |
Принцип |
Момент воздействия |
Ущерб оборудованию |
|
Спринклер |
Тушение водой |
После пожара |
Высокий |
|
Порошок |
Подавление горения |
После пожара |
Высокий |
|
Газ |
Замещение кислорода |
После пожара |
Низкий |
|
FirePass |
Предотвращение горения |
До пожара |
Отсутствует |
Таблица 2. Сравнение технологий противопожарной защиты
Таким образом, технология FirePass переводит противопожарную защиту из реактивной модели в превентивную.
Опытно-промышленные испытания технологии FirePass в ЦОД
Важным этапом подтверждения эффективности технологии предотвращения пожаров FirePass стали опытно-промышленные испытания, проведенные в 2025 году на базе производственной площадки компании «ДАТАРK».
Компания «ДАТАРК» является российским разработчиком и производителем модульных центров обработки данных (МЦОД). Предприятие специализируется на проектировании и поставке ЦОД заводской готовности, предназначенных для работы в режиме 24/7 в различных климатических условиях и используемых в промышленности, энергетике, телеком-секторе и других отраслях.
В рамках испытаний установка предотвращения пожаров FirePass была интегрирована в инфраструктуру серверного помещения и работала в условиях, максимально приближенных к реальной эксплуатации дата-центра. Основной задачей испытаний являлась проверка эффективности технологии поддержания среды с пониженным содержанием кислорода как метода предотвращения возгорания оборудования и кабельных систем.
В ходе опытно-промышленной эксплуатации были проведены серии тестов, направленных на оценку:
- времени, необходимого для создания гипоксической среды в защищаемом помещении;
- стабильности поддержания заданной концентрации кислорода в защищаемом объеме;
- интеграции системы с инженерной инфраструктурой ЦОД;
- влияния технологии на эксплуатационные параметры прецизионного внутрирядного воздушного кондиционера.
Безопасность является одним из ключевых требований наших заказчиков к IT-инфраструктуре. Поэтому мы внимательно тестируем инженерные решения, которые появляются на рынке. Проведенные на производственной площадке испытания позволили проверить работу системы предотвращения пожаров FirePass и оценить ее потенциал c точки зрения превентивной защиты.
— прокомментировал руководитель инженерно-технического отдела «ДАТАРК» Сергей Бурундуков.
Результаты испытаний подтвердили эффективность применения технологии FirePass для предотвращения пожаров в помещениях центров обработки данных. Система обеспечила стабильное поддержание безопасной концентрации кислорода, при которой исключается возможность возникновения и развития горения, при этом сохраняются условия для нормальной эксплуатации инженерного оборудования.
Проведенные испытания также продемонстрировали, что системы превентивной противопожарной защиты имеют высокий потенциал для дальнейшего тестирования и применения ее в качестве как дополнительной, так и основой системы пожаротушения.
Безопасность для человека
При проектировании систем предотвращения пожара важным фактором является безопасность персонала.
Физиологические исследования показывают, что пребывание человека в среде с пониженной концентрацией кислорода (16–17%) сопоставимо с условиями высокогорья.
|
Среда |
Концентрация кислорода |
|
Атмосферный воздух |
20,9% |
|
Высота 2000 м |
~17% |
|
Высота 3000 м |
~14-15% |
Таблица 3.
Экономика предотвращения пожара
Экономический эффект от предотвращения пожара может значительно превышать стоимость внедрения систем защиты.
Пожар на складе
Потери могут включать:
- уничтожение товарных запасов;
- повреждение оборудования;
- остановку логистических процессов.
Суммарный ущерб в подобных случаях часто достигает сотен миллионов рублей.
Пожар в центре обработки данных
Для дата-центров основными последствиями пожара являются:
- потеря данных
- простой цифровых сервисов
- репутационные риски
Стоимость простоя крупных цифровых сервисов может достигать миллионов рублей в час.
Превентивная модель защиты
В отличие от систем пожаротушения, системы предотвращения пожара позволяют:
- исключить сам факт возникновения пожара;
- предотвратить остановку технологических процессов;
- снизить страховые риски;
- уменьшить эксплуатационные потери.
Таким образом, инвестиции в технологии предотвращения пожара могут рассматриваться не только как элемент безопасности, но и как инструмент снижения операционных рисков бизнеса.
Будущее противопожарной защиты
Развитие инженерных систем безопасности постепенно приводит к смене парадигмы противопожарной защиты.
Если ранее основной задачей было обнаружение и тушение пожара, то современный этап развития технологий все больше ориентирован на управление условиями его возникновения.
Развитие автоматизации зданий, интеллектуальных систем мониторинга и технологий управления газовой средой создает предпосылки для появления нового класса решений — систем предотвращения пожара.
Такие системы способны существенно снизить вероятность возникновения пожара еще на стадии формирования опасных условий.
В перспективе подобные технологии могут стать важным элементом защиты объектов с высокой технологической и экономической ценностью, включая:
- дата-центры;
- объекты цифровой инфраструктуры;
- автоматизированные логистические комплексы;
- архивные хранилища;
- энергетическую инфраструктуру.
Таким образом, переход от концепции тушения пожара к концепции предотвращения его возникновения может стать следующим этапом развития противопожарных технологий.
Заключение
Рост технологической сложности объектов и стоимости инфраструктуры требует новых подходов к обеспечению пожарной безопасности.
Системы предотвращения пожара, основанные на управлении параметрами среды, формируют новое направление развития противопожарных технологий.
Переход от концепции реакции на пожар к концепции исключения условий его возникновения способен существенно повысить уровень безопасности современных объектов и снизить экономические риски, связанные с пожаром.
Читайте также: "223,5 тысяч выявленных нарушений и 8 406 приостановленных лицензий: основные итоги пожарного надзора за 2025 год".
Благодарим за оставленный Вами отзыв! Мы стараемся становиться лучше!
