- obwody zasilające – doprowadzające energię elektryczną – najczęściej 400 V AC, 230 V AC, 24 V DC.
- obwody sterujące – dostarczające sygnały sterujące na wejścia innych urządzeń. Z reguły są to sygnały niskonapięciowe typu zwarcie lub przerwa.
- obwody zasilająco-sterujące - w przypadku sterowania urządzeniami i systemami poprzez podanie napięcia (dostarczenie energii)
- obwody monitorujące – doprowadzające sygnały potwierdzające zadziałanie urządzeń, kontrolujące działanie czujników i czujek
- obwody magistralne – łączące centrale główne z centralami niższego rzędu z modułami wyniesionymi. W przypadku central sterujących posiadających architekturę magistralną – najczęściej w postaci ringu (pętli).
W zależności od funkcji, jaką ma pełnić obwód w układzie sterowania urządzeniami przeciwpożarowymi, należy dobrać odpowiedni kabel ze względu na jego właściwości ognioodporne. Większość instalacji sterujących powinna pracować w warunkach podwyższonej temperatury wywołanej pożarem. Wymagania co do takich kabli znalazły się w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2019.1065, z późn. zmianami). W paragrafie 187 określony został minimalny czas ciągłości dostawy energii elektrycznej w warunkach pożaru dla połączeń kablowych urządzeń przeciwpożarowych.
3. Przewody i kable elektryczne oraz światłowodowe wraz z ich zamocowaniami, zwane dalej „zespołami kablowymi”, stosowane w systemach zasilania i sterowania urządzeniami służącymi ochronie przeciwpożarowej, powinny zapewnić ciągłość dostawy energii elektrycznej lub przekazu sygnału przez czas wymagany do uruchomienia i działania urządzenia z zastrzeżeniem ust. 7. Ocena zespołów kablowych w zakresie ciągłości dostawy energii elektrycznej lub przekazu sygnału, z uwzględnieniem rodzaju podłoża i przewidywanego sposobu mocowania do niego, powinna być wykonana zgodnie z warunkami określonymi w Polskiej Normie dotyczącej badania odporności ogniowej.
4. Zespoły kablowe umieszczone w pomieszczeniach chronionych stałymi wodnymi urządzeniami gaśniczymi powinny być odporne na oddziaływanie wody. Jeżeli przewody i kable ułożone są w ognioochronnych kanałach kablowych, to wówczas wymaganie odporności na działanie wody uznaje się za spełnione.
5. Przewody i kable elektryczne w obwodach urządzeń alarmu pożaru, oświetlenia ewakuacyjnego i łączności powinny mieć klasę PH odpowiednią do czasu wymaganego do działania tych urządzeń i zgodnie z wymaganiami Polskiej Normy dotyczącej metody badań palności cienkich przewodów i kabli bez ochrony specjalnej stosowanych w obwodach zabezpieczających.
Uwaga. Przy czym klasyfikacja PH oznacza jedynie odporność kabla na działanie wysokiej temperatury, samego kabla bez systemu mocowań.
W przypadku, kiedy kable mają zapewnić ciągłość dostawy energii i przekazu sygnału w warunkach pożaru należy stosować kable o odpowiedniej odporności wraz z właściwymi systemami mocowań tworzące zespoły kablowe o udokumentowanej zdolności zapewnienia ciągłości dostawy energii do sygnału.
%20(1).png)
6. Zespoły kablowe powinny być tak zaprojektowane i wykonane, aby w wymaganym czasie, o którym mowa w ust. 3 i 5, nie nastąpiła przerwa w dostawie energii elektrycznej lub przekazie sygnału spowodowana oddziaływaniami elementów budynku lub wyposażenia.
7. Czas zapewnienia ciągłości dostawy energii elektrycznej lub sygnału do urządzeń, o których mowa w ust. 3, może być ograniczony do 30 minut, o ile zespoły kablowe znajdują się w obrębie przestrzeni chronionych stałymi samoczynnymi urządzeniami gaśniczymi wodnymi.
Możemy więc przyjąć zasadę, że wszędzie tam, gdzie doprowadzony jest sygnał lub zasilanie elektryczne do urządzenia, które musi działać w warunkach pożaru, a więc podwyższonej temperatury, należy koniecznie stosować kable klasy PH. Dotyczy to także kabli dostarczających do centrali informacji monitorujących ich pracę (np. wentylatory oddymiające, klapy wentylacji pożarowej). Linie takie powinny być również nadzorowane – tzn. brak możliwości dostarczenia energii lub sygnału do sterowanego urządzenia, np. na skutek przerwania przewodu, powinien być sygnalizowany przez centralę.
Natomiast kable do zasilania i sterowania oddzieleń pożarowych działających na zasadzie przerwy prądowej (np. klapy odcinające w kanałach wentylacji bytowej) nie muszą, a nawet nie powinny mieć klasy PH. Przerwa w torach takich linii, np. przez przepalenia kabla, również przyniesie oczekiwany skutek, czyli odcięcie czy odłączenie urządzenia.
Autor: Piotr Matuszewski
Dyrektor Produkcji w Ela-compil, szef działu FPM+.
Rzeczoznawca SITP, członek PIIB z uprawnieniami w specjalności telekomunikacyjnej, elektrycznej i elektroenergetycznej.
Ponad 25 lat doświadczenia w technicznej ochronie obiektów, autor projektów i publikacji branżowych, propagator BIM.
Centrala FPM+ jest urządzeniem modułowym przeznaczonym do sterowania urządzeniami i systemami w budynku w ramach działań przeciwpożarowych. Prawdą jest, że do tego przeznaczenia również stosuje się często w sposób nieuprawniony sterownik PLC, który jest urządzeniem uniwersalnym. Pytanie brzmi „Po co?”. Centrala FPM+ wraz z jej modułami oraz przygotowanym oprogramowaniem to urządzenia i narzędzia stworzone do systemów przeciwpożarowych. Nie znajdziemy tu ogromu funkcji i możliwości jakie oferuje PLC, ale czy tak naprawdę potrzebujemy tego ogromu?
Więcej nie znaczy lepiej. Ukierunkowany zasób funkcji pakietu FPM+ ułatwia ich poznanie i przyswojenie. Nie ma potrzeby zagłębiać się w niekończące się dokumentację, aby odnaleźć funkcję, której potrzeba. W obecnym świecie, w którym jedną z największych wartości jest czas poświęcony na poszczególne zadania, kompaktowa instrukcja do oprogramowania FPM+ może być niemalże przeliczona na zaoszczędzone pieniądze.
Do obsługi centrali nie potrzebny jest potrzebny programista, żeby zrozumieć działanie sterownika lub wprowadzić korektę w działaniu. Instalatorzy chwalą sobie to, że po przejściu krótkiego szkolenia z instalacji i obsługi centrali są w stanie sami ją serwisować i wprowadzać korekty w razie zmian architektonicznych budynku. W razie problemów mają też do pomocy serwis obecnego na rynku od lat producenta.
Ukierunkowanie całego pakietu FPM+ do określonej funkcjonalności zapewnia, że wszystkie funkcje mają jak najprostsze działanie i implementacje. Nie ma potrzeby tworzyć lub zagłębiać się w często skomplikowane kody języków programowania. Oprogramowanie przygotowane jest w sposób, który pozwala na szybkie i przejrzyste wybieranie funkcji w sterownikach w językach mówionych zamiast programistycznych.
Oprogramowanie centrali gwarantuje, że wszystkie sterowniki skonfigurowane będą na identycznej względem siebie zasadzie. Nie ma możliwości na spotkanie dwóch funkcji o jednakowym działaniu z zupełnie inną implementacją, co jest możliwe w sytuacjach, gdy tworzymy funkcje z poziomu kodu. Jedną z zalet takiego rozwiązania jest szybkość wprowadzania zmian przy kolejnych modułach czy centralach – nie trzeba analizować unikalnych funkcji i poświęcać czasu nad znalezieniem sposobu na ich edycje przy zachowaniu funkcjonalności, wystarczy zrobić to raz i identyczne zmiany zadziałają w pozostałych elementach.
Myślą przewodnią przy tworzeniu pakietu FPM+ było działanie zintegrowane. Skutkiem tego mamy dostęp do każdego modułu oraz siłownika z jednego panelu. Wygodna nawigacja bez względu na ilość obsługiwanych elementów jest jedną z najwygodniejszych cech oprogramowania FPM+. Przydatnym narzędziem jest również wysyłanie rozkazów, które pozwalają sprawdzić działanie użytych siłowników bez potrzeby konfigurowania ich – umożliwia to wykrycie usterek już na bardzo wczesnym etapie.
Autor: Piotr Matuszewski
Dyrektor Produkcji w Ela-compil, szef działu FPM+.
Rzeczoznawca SITP, członek PIIB z uprawnieniami w specjalności telekomunikacyjnej, elektrycznej i elektroenergetycznej.
Ponad 25 lat doświadczenia w technicznej ochronie obiektów, autor projektów i publikacji branżowych, propagator BIM.
Obecne rozwiązania techniczne dają nam możliwość pełnej kontroli nad algorytmami sterującymi, realizującymi coraz bardziej skomplikowane scenariusze pożarowe, aby eksploatowanie obiektu było nie tylko jak najbardziej bezpieczne dla jego użytkowników, lecz także bezproblemowe.
Nowoczesne budownictwo charakteryzuje się wieloma cechami takimi, jak np. m.in. energooszczędność, minimalizm wzornictwa, duże przeszklenia, ale także co jest najbardziej istotne konieczność spełnienia coraz bardziej wyśrubowanych standardów bezpieczeństwa pożarowego, które zostały wymuszone przez specjalistów z tej dziedziny i potwierdzone w nowelizowanych przepisach, rozporządzeniach i prawie budowlanym.
Nowoprojektowane budynki należy więc wyposażyć w coraz więcej czynnych urządzeń technicznych służących zapewnieniu odpowiednich standardów ochrony ppoż. Wszystkie te urządzenia wymagają odpowiedniego zachowania w przypadku wykrycia zagrożenia. Sposób, w jaki budynek ma być chroniony przed zagrożeniem pożarowym, opisuje dokument nazwany scenariuszem pożarowym.
Mówiąc najprościej dokument ten stanowi opis sekwencji możliwych zdarzeń w czasie pożaru reprezentatywnego dla danego miejsca wystąpienia lub obszaru oddziaływania, w szczególności dla strefy pożarowej lub strefy dymowej, z uwzględnieniem przede wszystkim sposobu funkcjonowania urządzeń przeciwpożarowych, innych technicznych środków zabezpieczenia przeciwpożarowego, urządzeń użytkowych lub technologicznych oraz ich współdziałania i oddziaływania na siebie, a także rozwiązań organizacyjnych niezbędnych do właściwego funkcjonowania projektowanych zabezpieczeń.
Zasadniczym i najczęstszym problemem występującym podczas realizacji scenariusza pożarowego jest synchronizacja działania urządzeń budynkowych i systemów przeciwpożarowych z uwzględnieniem ich technicznych charakterystyk i ograniczeń. Scenariusz pożarowy zawiera analizę ryzyka dla danego obiektu, zapewnia właściwy dobór urządzeń i zabezpieczeń przeciwpożarowych, oraz materiałów i wyrobów budowlanych. Prawidłowo zaprojektowany scenariusz pożarowy powinien dążyć do zapewnienia warunków bezpiecznej ewakuacji ludzi oraz wydzielenie strefy objętej pożarem.
Osiągnięcie tego celu możliwe jest przede wszystkim poprzez odpowiednie sterowanie urządzeniami i systemami przeciwpożarowymi. Dla wielu obiektów zachowanie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa wymaga również sterowania innymi (nie bezpośrednio zakwalifikowanych do ochrony ppoż.) systemami, ale których stan musi być określony w warunkach zagrożenia pożarowego.
Do tej grupy należą instalacje elektryczne, gazowe, HVAC, czy inne powszechnie istniejące urządzenia i systemy w budynku. Dla obiektów przemysłowych będą to wszelkiego rodzaju maszyny i systemy produkcyjne czy linie i ciągi technologiczne. Nie każdą z takich instalacji można w prosty sposób wyłączyć, a może się tak zdarzyć, iż niekontrolowane zatrzymanie linii technologicznej w zakładzie przemysłowym pociąga za sobą straty materialne znacznie przewyższające te, które są skutkiem prawidłowo wykrytego i opanowanego zagrożenia pożarowego.
Narastająca wręcz lawinowo liczba technicznych środków ochrony przeciwpożarowej, w które, w zależności od przeznaczenia i klasy, powinien i musi być wyposażony budynek wymusza na projektantach przeanalizowanie możliwości stosowanych do tej pory. Standardowe rozwiązania, czyli automatyczny system wykrywania i sygnalizacji pożaru powinny być skorygowane pod kątem wydajności i możliwości realizacji coraz bardziej skomplikowanych scenariuszy pożarowych i algorytmów sterujących z nich wynikających. Należy zapewnić możliwość realizacji dowolnych warunków logicznych, sekwencyjności uruchomień urządzeń, opóźnień w wysyłaniu sygnału sterującego etc.
Wszystkie sterowane urządzenia należy także monitorować w czasie rzeczywistym i reagować na stwierdzone nieprawidłowości i uchybienia. Pojawia się też konieczność przeanalizowania zapewnienia możliwości sterowań ręcznych, czyli takich, które nie są wprost zaprogramowane w pamięci kontrolerów i nie uruchomią się automatycznie. Operator systemu ma mieć zapewnioną możliwość zmiany wcześniej zaprogramowanego scenariusza pożarowego na podstawie obserwacji rozwoju zdarzeń .
Projektanci na podstawie wniosków płynących z dotychczasowych realizacji ich projektów doszli do wniosków, że systemy automatycznego wykrywania zagrożenia pożarowego należy rozdzielić na detekcyjny oraz sterująco-monitorujący, wymieniające między sobą oczywiście niezbędne informacje, ale fizycznie rozdzielone w obszarach instalacyjnych, konfiguracyjnych i sprzętowo-programowych. Takie rozwiązania znacząco wpływają na pewność prawidłowej realizacji zaplanowanego scenariusza pożarowego, bez ryzyka zablokowania się systemu sygnalizacji pożaru, którego podstawową rolą jest wykrycie zagrożenia oraz poinformowanie o tym fakcie osób przebywających w zagrożonej strefie.
Wszystkie funkcje sterujące i kontrolne przejmuje więc zupełnie odrębny system zbudowany w oparciu o dedykowane centrale sterująco-monitorujące odciążające z tego zakresu centrale sygnalizacji pożaru, hołdując zasadzie, do której coraz częściej przychylają się eksperci branży, rzeczoznawcy i audytorzy, że funkcje detekcyjne nie powinny być zakłócone przez coraz bardziej skomplikowane programy sterujące i coraz większą liczbę sygnałów monitorujących (feedback).
Rolą systemu sygnalizacji pożarowej (SSP) jest (zgodnie z normą PN-EN 54-1 pkt 2 „Postanowienia ogólne”) wykrycie pożaru praktycznie w możliwie najwcześniejszym momencie oraz podanie sygnałów i zasygnalizowanie w taki sposób, aby odpowiednie działania mogły być podjęte oraz podanie słyszalnych i/lub widzialnych sygnałów użytkownikom budynku, którzy mogą być zagrożeni pożarem.
SSP jest przystosowany do działania bezzwłocznego (możliwie szybkie zasygnalizowanie), zwłoka dopuszczona programowo dotyczy wyłącznie czasu T2, przeznaczonego na rozpoznanie. Wiele systemów wymaga jednak odpowiedniej sekwencji sygnałów sterujących, które to sygnały pojawiają się z różnym czasem opóźnienia w stosunku do czasu wykrycia pożaru. Czas uruchomienia poszczególnych urządzeń może różnić się w zależności od strefy, w której wykryto pożar.
Dodatkowo raz zainicjowane sterowanie przez SSP jest zatrzaśnięte, tzn. nie może się zmienić dopóki trwa alarm pożarowy. W takiej sytuacji problemem może być rekonfiguracja systemu, konieczna na skutek np. przemieszczenia się pożaru, fałszywego zadziałania systemu SSP, czy zmiany warunków technicznych (np. zanik napięcia zasilania wentylatorów pożarowych, a następnie powrót tegoż napięcia wymaga przeprowadzenia ponownej procedury rozruchowej z zachowaniem sekwencji i czasów uruchamiania wentylatorów).
Odpowiedzią na opisane problemy jest wydzielenie obszaru detekcji od obszaru sterująco-monitorującego. Centrala sterująco-monitorująca stanowi warstwę pomiędzy systemami SSP a urządzeniami i systemami wykonawczymi. Umożliwia implementację scenariuszy pożarowych wraz z wszystkimi wymaganiami czasowymi i zależnościami logicznymi. Dla każdego urządzenia można indywidualnie ustawić czas zarówno wysterowania w reakcji z alarmem pożarowym, jak i przejścia do stanu spoczynku w reakcji na reset pożarowy. Dla każdego z urządzeń czasy te mogą być różne dla każdej ze stref. Pozwala to na optymalne dostosowanie sterowań do warunków na obiekcie z uwzględnieniem strefy, w której wykryto pożar, scenariusza ewakuacji ludzi z obiektu i innych czynników.
Na łatwość dostosowania budynku, jako systemu do wymogów scenariusza pożarowego, wpływać powinna w znaczący sposób prostota i intuicyjność oprogramowania służącego do konfiguracji i rekonfiguracji centrali sterująco-monitorującej. Wszystkie zintegrowane urządzenia i system mogą być konfigurowane i sterowane zdalnie. Po wykonaniu instalacji, nie ma potrzeby podchodzenia do poszczególnych urządzeń celem zmiany konfiguracji i sposobu działania.
Rozdzielenie funkcji detekcyjnej od sterującej ma także istotny wpływ na przebieg procesu instalacyjno-uruchomieniowego. System SSP można instalować niezależnie od systemu sterującego, niezależnie przeprowadzać próby odcinkowe i testy współdziałania.
Dobrze opracowany scenariusz pożarowy jest dokumentem bazowym, na podstawie którego projektanci branżowi opracowują swoje projekty, w szczególności systemy wykrywania i sygnalizacji pożaru, systemy sterowania automatyką pożarową, systemy wentylacji i oddymiania a także systemy integrujące. Scenariusze z reguły przyjmuje się jako jednostadiowe, czyli w odniesieniu do jednej strefy w której istnieje możliwości zagrożenia pożarowego i niezmienność pozycji wysterowanych i uruchomionych urządzeń (lub zatrzymanych) bez względu na dalszy jego rozwój. Dźwigi zostają sprowadzone na poziom bezpiecznej ewakuacji i nie można z nich korzystać, podobnie zatrzymane zostają schody ruchome i trawelatory, zamykają się drzwi i bramy przeciwpożarowe, opuszczane zostają kurtyny dymowe oraz cały szereg sekwencji związanych z uruchomieniem wentylacji oddymiającej i napowietrzającej.
Ponowne przywrócenie wszystkich tych urządzeń, biorących udział w scenariuszu pożarowym do stanu oczekiwania (pozycji spoczynkowych, czyli takich, w których alarm pożarowy nie jest aktywny) bardzo często trwa bardzo długo, niekiedy nawet kilkanaście minut. W sytuacji kiedy jest to rzeczywiste zagrożenie pożarowe, nie ma to znaczenia, ale w obliczu częstych fałszywych alarmów pożarowych dochodzi do sparaliżowania funkcjonowania obiektu.
Z pewnością większość z nas doświadczyła tego typu sytuacji szczególnie w źle zaprojektowanych i eksploatowanych centrach handlowych. Dlatego też świadomy inwestor we współpracy z doświadczonymi projektantami, powinien tak dobrać rozwiązania techniczne, w szczególności centrale sterująco-monitorujące, aby przywrócenie obiektu do stanu spoczynku trwało jak najkrócej.
Nowoczesne systemy sterujące i nadzorujące mają też możliwość i prawne dopuszczenia do zmiany przyjętych, założonych na etapie projektowania i uzgadniania scenariuszy, czyli mogą być dokonane korekty w funkcjonowaniu urządzeń biorących udział w scenariuszu za sprawą tzw. „sterowań ręcznych”. Obecne rozwiązania techniczne dają nam możliwość pełnej kontroli nad algorytmami sterującymi realizującym i coraz bardziej skomplikowane scenariusze pożarowe tak, aby eksploatowanie obiektu było nie tylko jak najbardziej bezpieczne dla jego użytkowników, ale także bezproblemowe.
Przedstawiamy przykład nieprawidłowego rozwiązania sterowania realizacją sekwencji opóźnień czasowych w module sterującym SSP. Problemy w tym układzie wynikają z braku możliwości precyzyjnego ustawienia zwłok czasowych z poziomu centrali wykrywania pożaru, odpowiedniej sekwencyjności działania w trakcie realizacji algorytmu zapisanego w scenariuszu pożarowym, a także z opisanym powyżej sekwencyjnym resetem urządzeń przeciwpożarowych.
Poniżej przedstawiona została fotografia pseudo-centrali sterującej, składającej się w głównej mierze z modułów sterujących SSP. Zależności czasowe realizuje za pośrednictwem najzwyklejszych przekaźników czasowych, które można kupić w większości sklepów elektroinstalacyjnych. Nie trzeba wspominać, że taki układ nie spełnia podstawowych wymagań certyfikacyjnych, ani nie posiada świadectwa dopuszczenia CNBOP.
Dochodzimy do nieuniknionego wniosku, że rozwiązania techniczne w sferze monitorująco-sterującej występujące w klasycznych systemach automatycznego wykrywania pożaru nie nadążają za coraz bardziej skomplikowanymi scenariuszami pożarowymi. Coraz częściej duże obiekty projektuje się z zachowaniem zasady rozdzielenia systemów ochrony przeciwpożarowej na detekcyjny i sterująco-monitorujący. Zakłada się możliwość zastosowania tzw. „sterowań ręcznych”, umożliwiających - co trzeba wyraźnie podkreślić - na wyraźną dyspozycję uprawnionej osoby dowodzącej akcją ewakuacyjną, na zmianę przyjętego wcześniej scenariusza pożarowego.
Oprócz korzyści związanych z pewnością zadziałania systemów automatyki pożarowej podczas rzeczywistego zagrożenia pożarowego, rozdział systemów pozwala dokładniej i w pełni kontrolować każdy system i urządzenie biorące udział w scenariuszu pożarowym. Należy pamiętać, że zarządca, czy administrator obiektu jest prawnie zobligowany do przeprowadzenia co roku kontroli wszystkich tego typu urządzeń. Dokładna kontrola połączona z konserwacją i – co najważniejsze – pewność jej skutecznego i rzetelnego wykonania dają gwarancję, że w przypadku realnego zagrożenia scenariusz pożarowy zostanie zrealizowany zgodnie z założeniami projektowymi przy zminimalizowaniu potencjalnych strat, ze szczególnym naciskiem na zdrowie i życie osób ewakuowanych.
Dodatkowo, wyposażenie obiektu w certyfikowane systemy integrujące i zarządzające bezpieczeństwem pozwala na błyskawiczne podjęcie odpowiednich decyzji mogących zmienić zaplanowany wcześniej scenariusz pożarowy. W trakcie eksploatacji obiektu rzeczą oczywistą jest gromadzenie wszystkich informacji o stanie zintegrowanych, sterowanych i monitorowanych systemów, a także analiza potencjalnych słabych punktów i natychmiastowa informacja o wykrytych awariach i usterkach. Gromadzone dane powinny mieć możliwość przetwarzania na wiele sposobów i przedstawiania w najbardziej czytelnej formie dla każdej grupy zainteresowanych.
Autor: Piotr Matuszewski
Dyrektor Produkcji w Ela-compil, szef działu FPM+.
Rzeczoznawca SITP, członek PIIB z uprawnieniami w specjalności telekomunikacyjnej, elektrycznej i elektroenergetycznej.
Ponad 25 lat doświadczenia w technicznej ochronie obiektów, autor projektów i publikacji branżowych, propagator BIM.