Пожарная безопасность: об отступках и экранах

Простейшая планировка бани — это когда металлическую печь располагают в центре помещения (рис. 1). Если боковые поверхности печи отстоят от стен далее чем на 1 м расстояние от лицевой поверхности печи до противоположной стены превышает 1,25 м, а от верхней поверхности печи до потолка — более 1,2 м, то ни защитных экранов для печи, ни защитной теплоизоляции сгораемых стен не требуется.

Центральное расположение неэкранированной печи

Рис.1.  Центральное расположение неэкранированной печи: 1 — металлическая печь; 2 — стены из сгораемого материала; 3 — скамейки, полки; 4 — окно; 5 — дверь; 6 — топливник; 7 — инфракрасное излучение от поверхностей печи.

Это, пожалуй, идеальное решение со всех точек зрения. Во-первых, стены и потолок прогреваются равномерно {в том числе и инфракрасным излучением). Во-вторых, вокруг печи всё можно удобно расположить (место для мытья, полки для парной, баки с водой, место для стирки и даже место для переодевания). Удобно такое помещение и для других функциональных потребностей (сушки белья, дров, досок, ягод и грибов).

Однако неэкранированные и нефутерованные металлические печи для отопления запрещены (температура их поверхности превышает 120°С). В связи с этим при такой планировке вместо металлической печи часто устанавливают кирпичную варочную кухонную печь с верхней чугунной плитой больших размеров, на которой можно разместить всё: и камни, и баки с водой. Получается тёплая уютная баня «для всего», в том числе и для заготовки и консервирования урожая.

Недостатки такой планировки — требуется достаточно большое помещение (площадью 3×3 м как минимум, а реально — 4×3,5 м) и, кроме того, желательны высокие потолки — не менее 3 м, а лучше — 3,5…4 м, чтобы можно было оборудовать верхний полок на высоте 1,5 м как минимум, В результате получается великоватое для рядового дачника сооружение, приближающееся по габаритам к общественной бане или бане для постоянно проживающей семьи.

Металлическая печь при топке может раскалиться докрасна (до 800-1000°С). По требованиям же строительных норм и правил лишь при временном пребывании людей допускаются (а без людей вообще запрещаются) температуры поверхности печи выше 120°С, причём при условии установки защитных экранов.

Защитные экраны представляют собой листы металла, установленные вокруг топливника печи на некотором удалении (1-5 см) от его металлических стенок. Многие промышленно изготовленные металлические печи выпускают в настоящее время с экранами, представляющими собой внешний кожух печи.

Расположение печи, экранированной с двух сторон

Рис. 2. Расположение печи, экранированной с двух сторон: 1 —металлическая печь; 2 — стены из сгораемого материала; 3 — скамейки, полки; 4 — окно; 5 — дверь; 6 — топливник; 7— металлический экран; 8 — инфракрасное излучение от поверхностей печи.

Расположение печи, экранированной с трёх сторон

Рис. 3. Расположение печи, экранированной с трёх сторон: 1 — металлическая печь; 2 — стены из сгораемого материала; 3 — скамейки, полки; 4 — окно; 5 — дверь; 6 — топливник; 7 — металлический экран; 8 — инфракрасное излучение от поверхностей печи.

Если экраны установить стационарно с двух или трёх сторон печи, размеры бани могут быть существенно уменьшены (рис. 2, 3), поскольку при наличии экранов нормативное расстояние от поверхности печи до сгораемых конструкций может быть снижено до 0,5 м. Баня в этом случае уменьшается до приемлемых размеров (2×2,5 м).

Схема постоянно циркулирующих воздушных потоков (пунктирные стрелки) и потоков инфракрасного излучения (волнистые стенки)

Рис. 4. Схема постоянно циркулирующих воздушных потоков (пунктирные стрелки) и потоков инфракрасного излучения (волнистые стенки): 1 — металлическая печь; 2 — стены из сгораемого материала; 3 — скамейки, полки; 4 — окно; 5 — металлический экран; 6 — конвективные воздушные потоки; 7 — инфракрасное излучение от поверхностей печи.

Картина же распространения тепла в бане при установке экранов заметно изменится (рис. 4). Если до установки экранов стены прогревались как инфракрасным излучением, так и горячими конвективными воздушными потоками (восходящими над пенью и нисходящими у стен), то после установки экранов инфракрасное излучение стен уже не достигает. Оно поглощается металлическими листами, которые нагреваются, а находящийся рядом с ними воздух тоже начинает нагреваться и подниматься вверх, унося с собой тепло с экранов.

Такая система, широко применяемая и в электрических печах, называется калориферной. Энергия инфракрасного излучения в калорифере трансформируется в тепловую энергию воздуха. Конвективные потоки воздуха, нагреваемые как от печи, так и от экранов, суммируются и циркулируют совместно. Разница лишь в том, что воздух вынужден теперь проникать в околопечное пространство с самого низа под экранами, что является, безусловно, положительным фактором для обогрева пола.

Отметим попутно, что при наличии открытого окна или вентиляционного отверстия (где бы оно ни находилось) нисходящий поток тёплого воздуха истекает через верхнюю часть окна наружу, а взамен него в баню поступает холодный атмосферный воздух через нижнюю часть окна. При этом холодный воздух как бы проваливается вдоль стен (то есть тонет) в горячий воздух бани (см. рис. 4).

Следует заметить, что защитные экраны обеспечивают повышенную пожаробезопасность металлической печи (наряду с повышенной безопасностью в отношении ожогов при касании), но средством обеспечения пожаробезопасное  помещения не являются. Пожаробезопасность помещения (стен, потолка, полов) достигается применением защитных обшивок сгораемых элементов конструкции. Экраны являются элементами печи, а защитные обшивки — элементами помещения. Вместе с тем всё это, безусловно — единое целое, то есть печной узел, являющийся элементом здания.

Для металлической печи экран является тем элементом, который снижает температуру внешних поверхностей до 120°С, разрешённых строительными нормами пожаробезопасное НПБ 252-98 для помещений с временным пребыванием людей. Если же температура экрана превышает 120°С, то устанавливают ещё один, два или более экранов так, чтобы температура внешнего экрана снизилась до приемлемого уровня. В банях обычно ограничиваются одним экраном.
Экран устанавливаю  у лицевой (топочной) стороны печи. Для доступа к печной дверце лицевые экраны делают передвижными, либо распашными (на петлях). Главное правило установки любых экранов заключается в том, чтобы расстояния от поверхностей с температурой выше 120°С до любых незагораживаемых экранами участков незащищённых стен помещения были не менее 1 м, а защищенных — не менее 0,7 м (рис. 5).

Схема экранирования печи и защиты сгораемых стен

Рис. 5. Схема экранирования печи и защиты сгораемых стен: 1 — металлическая печь; 2 — металлическая труба; 3 — сгораемый незащищённый потолок; 4 — сгораемая незащищённая стена; 5 — несгораемый пол; 6 — сгораемая стена, защищенная металлическим листом по слою асбестового картона; 7 — металлический экран печи (первичный); 8 — дополнительный металлический экран печи; 9 — металлический экран стены; 10 — дополнительный металлический экран стены; 11 — щель у пола для подсоса холодного воздуха; 12 — отверстия в экране для подсоса холодного воздуха.

Примечание: размеры отступок со звёздочкой соответствуют рекомендациям финских фирм. Российскими строительными нормами эти цифры не подтверждаются.

Следует заметить, что расстояние 1 м от раскалённой докрасна металлической печи до сгораемых стен считается безопасным, но российскими нормами в настоящее время не закреплено. В свою очередь стандарт национальной ассоциации противопожарной защиты США №211-1984 для неэкранированных твердотопливных печных аппаратов предусматривает отступку размером 0,91 м. Реальные же замеры температур примыкающей деревянной стены дают следующие значения: 80°С — при расстоянии от раскалённой металлической печи 100 см, 110°С — при расстоянии 50 см и 150°С — при расстоянии 25 см.

Если определить необходимую ширину и высоту экрана заранее затруднительно, то обычно делают так, чтобы экран был выше и шире печи, например, на 150 мм. Наиболее безопасным, безусловно, был бы экран во всю высоту бани до потолка. Он (экран) являлся бы уже не элементом печи, а элементом строения. Снизу экран должен иметь щель или отверстия для подсоса холодного воздуха.

Для обеспечения свободной циркуляции воздуха в межэкранных калориферных зазорах (промежутках) расстояние между печью и экранами (и между экранами) принимается равным 1…5 см. Такого же размера должна быть и щель у пола.

В печах заводского изготовления экраны обычно располагают близко друг к другу с зазорами порядка 1 см, причём высоту экранов часто принимают равной высоте печи, а межэкранный промежуток сверху закрывают декоративной металлической планкой с отверстиями для выхода горячего воздуха.

В самодельных печах такие зазоры выдерживать трудно, да и не нужно. Удобнее всего сделать зазоры пошире (5 см и более), чтобы проводить периодическую очистку калориферной системы веником или пылесосом. Экраны изготавливают из любого металла практически любой толщины. При недостаточной механической прочности листы усиливают рёбрами жёсткости или же нашивают их на металлический каркас.

В печах промышленного изготовления, как правило, применяют обычную углеродистую сталь, окрашенную снаружи огнестойкими эмалями. Но иногда используют и нержавеющие экраны из коррозионностойких сортов стали. В самодельных же печах часто используют оцинкованную кровельную сталь, которая до температур 150-200°С хорошо сохраняет свои антикоррозионные свойства.

В строительстве широко распространено мнение, что оцинкованная сталь вредна для здоровья (в частности, органов дыхания} в условиях повышенных температур. В действительности же это относится лишь к огневым работам с температурами, превышающими 1000°С — электрическая и газовая сварка, резка абразивом и т.п., когда цинк сгорает с возможным выделением газовой взвеси окиси цинка (в виде белого дыма). Такое происходит при сварке оцинкованных труб или стальных деталей, ранее окрашенных цинковыми белилами (окись цинка — это тот самый белый пигмент, который используется при производстве декоративных и грунтовочных красок). Экраны же из оцинкованной стали рекомендуется периодически протирать мокрой тряпкой для удаления налёта пылеобразной окиси цинка. В качестве экранов применяют листы стали и с другими высокотемпературными покрытиями — алюмине-оцинкованную сталь, которую широко используют финские компании, анодированную, хромированную и т.п. Впрочем, температура экранов редко превышает 300°С, и это позволяет использовать обычную окрашенную чёрную сталь.

В качестве экранов можно использовать и системы параллельных примыкающих друг к другу стальных труб, вертикально установленных частоколом или изогнутых («рогатых») по канадской модели. Применяют также и стенки из других термостойких материалов (асбоцементные, бетонные, глинобитные, гипсовые, кирпичные и т.п.) с учётом их известных недостатков.

И всё же только листовые металлические экраны позволяют применять малотеплоёмкие печи, пригодные для использования зимой в условиях «быстрой бани»,

Нередко бытует мнение, что установка металлического экрана вокруг металлического отопительного устройства эквивалентна переводу его в разряд кирпичной печи (по крайней мере, по параметрам температуры наружной стенки и уровню инфракрасного излучения). Столь же крайне условно наличие одного экрана можно было бы рассматривать как перевод металлической печи в разряд кирпичной с толщиной стенки 65 мм (четверть кирпича), а двух экранов — в разряд кирпичной печи с толщиной стенки 120 мм (полкирпича). В этом случае (в соответствии со СНиП 2.04.05-91*) размеры отступок печи от незащищённых стен могли бы быть снижены до 380 мм.

Однако ни указанный нормативный документ, ни фирмы-производители металлических печей (отечественные и финские) отступок столь малых размеров не разрешают. Вне зависимости от типа и материалов экранов и их количества размер от-ступки от наружного экрана до сгораемой конструкции должен быть не менее 500 мм.

Отсутствие в нашей стране вразумительных строительных норм и правил в части печей (особенно металлических) на самом деле является реальной проблемой. В этом легко убедиться, изучая противоречивые (порой с множеством опечаток в официальных изданиях), малоконкретные требования СНиП 2.04.05-91.

Например, совсем непонятно, как обеспечить регламентируемую этим нормативным документом защиту устья дымовой трубы от атмосферных осадков, если установка каких-либо зонтов, насадок и дефлекторов вообще запрещена.

Также остаётся неясным вопрос, можно ли изготавливать системы защиты конструкций зданий от возгорания без применения асбестового картона, можно ли заменить асбокартон на асбоцементные листы (широко рекомендуемые финнами} или на другой современный негорючий теплоизолирующий материал и т.д.

Кроме того, противопожарные нормы НПБ 252-98 допускают иные параметры безопасности. В частности для металлических печей этот документ разрешает температуру внешних поверхностей до 320°С.

В реальной же практике беспроектного строительства сплошь и рядом можно встретить случаи, когда экранированные металлические печи устанавливают, чуть ли не вплотную к сгораемым конструкциям, поленницам дров и деревянной мебели. Проводка экранированных дымовых труб через сгораемые перекрытия вообще без разделки—также не редкость. Объясняются такие действия тем, что стенки печей и труб при топке якобы остаются холодными.

Действительно, при нормальной работе качественно изготовленных печей их внешние экранированные стенки не нагреваются до существенно высоких температур и даже бывают холодными (как, впрочем, и стенки кирпичных печей). Однако это вовсе не означает, что печи являются пожаробезопасными. Стоит металлической стенке трубы или топливника прогореть, дну топливника отвалиться или швам кирпичной кладки выкрошиться, тут же возникает реальная опасность пожара (особенно при «разгоне» печи), которого вовсе не ждут.

Причин аварии может быть множество, и мы на них подробно останавливаться не будем. Например, вспучился фундамент кирпичной печи, подбросили слишком много дров, плеснули ведро воды на печь, в результате чего стенки треснули, бросили в топку вместо дров ведро угля, внесли в баню для сушки бревно и сшибли дымовую трубу горящей печи и т.п. Важно лишь то, что при прогаре, например, стенки металлического топливника (и при последующем неизбежном перегреве металлического экрана) не должна возникать опасность немедленного пожара.

Именно поэтому, расположенные рядом сгораемые элементы помещения должны быть удалены от печи (путём от-ступки), а при возможности — изолированы от потенциального очага возгорания противопожарными защитными покрытиями — металлическими листами, штукатурками, пропитками и т.п.

Многие предусматривают дополнительные (но необязательные) меры по обнаружению возможной опасности возгорания: ставят электронные оповещатели о задымлении помещения, сигнализаторы повышения температур у потолка, химические метки, дающие характерный запах при перегреве (в частности, органических красок, сублимирующих покрытий, шерстяных (войлочных) прокладок).


ПОДЕЛИТЬСЯ:

Комментариев пока нет

Перейти к разговору

Комментариев пока нет!

Вы должны быть избранным, чтобы начать разговор.

Ваши данные будут в безопасности!Ваш адрес электронной почты не будет опубликован. Также другие данные не будут переданы третьим лицам.