ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН С МНОГОСЛОЙНЫМ ОГНЕСТОЙКИМ МАТЕРИАЛОМ

Полезная модель относится к противопожарной технике и предназначено для локализации пожара в открытых технологических проемах, проемах зданий и сооружений с помощью формирования противопожарной преграды, в которой применяется огнезащитный экран.
Уровень техники
Согласно современным регламентируемым нормативным требованиям и нормам, противопожарные преграды должны устанавливаться на лестничных пролетах, аварийных выходах, в холлах зданий с большим скоплением людей, в офисных зданиях, аэропортах, гостиницах, школах, больницах обеспечивая пути эвакуации людей и в помещениях повышенной опасности, таких как цеха и лаборатории промышленных предприятий.
В настоящее время, наряду с металлическими противопожарными дымонепроницаемыми дверями и воротами, широкое применение в качестве противопожарных дымозащитных конструкций коммуникационных проемов и ниш, и путей эвакуации в сооружениях нашли противопожарные дымозащитные шторы, используемые для разделения зданий и сооружений на противопожарные отсеки. Противопожарные шторы выполняют одну из важнейших функций предотвращения распространения огня, дыма, теплового излучения и его последствий. При этом блокируется проникновение огня в смежные помещения, что позволяет провести безопасную эвакуацию людей. Преимуществами подобных штор являются
- Большой предел огнестойкости (до 120 минут);
- Быстрый доступ пожарной команды к объекту возгорания;
- Малые габариты штор;
- Легко монтируются в существующие проемы без повреждения архитектурных элементов сооружения
- Занимают маленькую площадь при монтаже (над проемом от 250 до 500 мм, по сторонам 90-120 мм)
- Рациональное использование больших площадей за счет того, что штора постоянно в потолочном пространстве и опускается при получении сигнала о пожарной опасности
- Возможность использования совместно с не огнестойкими конструкциями для обеспечения многофункциональности (например: роллета - защита от проникновения+штора - огнезащита)
Говоря о противопожарных шторах, следует выделить два критерия, на которые следует обратить внимание: время - максимальный период, за который штора сохраняет теплоизолирующие свойства, обозначаемые буквой (I) а также огнестойкость и целостность, обозначаемые буквой (Е). Оба показателя измеряются в минутах.
При использовании дымозащитных штор преследуются и решаются следующие основные цели и задачи:
- Формирования барьеров на пути движения потоков дыма и угарных газов.
- Создание дымовых зон, резервуаров для скопления дыма путем направления потока и ограничения движения дыма в заданном направлении.
- Обеспечение безопасных путей эвакуации и безопасного доступа пожарной команды за счет создания малозадымленных зон.
- Надежное направление дыма к системам дымоудаления.
- Предупреждение воспламенения горючих газов при повышении температуры, а так же их отвод на начальной стадии пожара.
- Предотвращение или замедление проникновения дыма на другие участки, части здания.
- Ограничение действия огня за счет использования негорючих материалов.
- Сокращение затрат за счет более экономичного использования приточных и вытяжных устройств (уменьшение сечения трубопроводов, количества аэрационных фонарей и т.п.).
Из патента на изобретение RU 2339418 С1, 27.11.2008, известна противопожарная преграда, содержащая полотно, состоящее из, по меньшей мере, одного слоя огнестойкого материала, выполненное в виде шторы, при этом преграда содержит вертикальные боковые направляющие шторы с размещенными в них механизмами уплотнения боковых краев полотна шторы, утяжелитель, закрепленный в нижней части полотна шторы, и, по меньшей мере, два упора, размещенных в верхней части направляющих для удерживания сложенного полотна шторы. Противопожарная преграда содержит полотно, состоящее из, по меньшей мере, одного слоя огнестойкого материала и выполненное в виде шторы, а также содержит еще одно полотно, состоящее из, по меньшей мере, одного слоя огнестойкого материала и выполненное в виде шторы, вертикальные боковые направляющие штор с размещенными в них механизмами уплотнения боковых краев опущенных полотен штор, утяжелители, закрепленные в нижней части полотен штор, по меньшей мере, два упора, размещенные в верхней части направляющих для удерживания сложенных полотен штор, и, по меньшей мере, один стабилизатор межполотенного зазора, обеспечивающий наличие зазора между развернутыми полотнами штор при пожаре.
Из свидетельства на полезную модель RU 26748 U1, 20.12.2012, известно огнезащитное устройство, выполненное в виде занавеса, или шторы, или жалюзи, содержащее один или более слоев огнестойкого материала, в качестве огнестойкого материала использован материал из базальтовых и/или кремнеземных волокон и/или нитей из них или их комбинации. Одна или обе стороны слоя огнестойкого материала покрыты минеральной огнеупорной пленкой. При этом в конструкцию введены один или более слоев из металлической фольги.
Из патента на изобретение 2243796 С1, 10.01.2005, известен Противопожарный занавес, содержащий подвижный защитный экран, намотанный на барабан, каркас со средством фиксации и перемещения экрана, при этом средство перемещения экрана содержит дополнительно систему стабилизации скорости опускания, выполненную в виде груза переменной массы, соединенного посредством гибкой связи с многоручьевым шкивом, установленным на валу барабана, на котором смонтировано амортизирующее устройство, а средство фиксации дополнительно содержит контур уплотнения, выполненный в виде прижимных элементов, размещенных по контуру экрана в развернутом положении.
Из патента на изобретение 2466761 С1, 20.11.2012, известна Противопожарная преграда, содержащая: гибкий огнезащитный экран, выполненный из материала с капиллярно-пористой структурой и размещенный в исходном состоянии внутри корпуса, расположенного в верхней защищенной от огня области защищаемого помещения и имеющего в своей нижней части проход для экрана; средства для опускания огнезащитного экрана при возникновении пожара; и пропиточный узел, предусмотренный внутри корпуса для пропитывания огнезащитного экрана охлаждающей жидкостью при его опускании вниз, а также для непрерывного пропитывания экрана после его опускания, где указанный пропиточный узел включает в себя емкость, размещенную внутри корпуса над указанным отверстием для прохода экрана и выполненную с возможностью подачи в нее охлаждающей жидкости, причем огнезащитный экран вплотную прилегает к емкости, образуя одну из ее стенок.
Наиболее близким по своей сущности и достигаемому техническому результату является устройство, описанное в патенте на изобретение RU 2559559 С1, 10.08.2015, из которого известна огнепреграждающая штора, состоящая из полотен шторы, вертикальных направляющих, противовеса в нижней части полотна, вращающихся барабанов, соединенных с электрическим приводом, при этом штора содержит электрический привод, установленный в отдельном помещении, оснащенный электродвигателем со встроенным тормозом, приводом конечных выключателей, контролирующим верхнее и нижнее положения полотен шторы и обеспечивающим дистанционное управление процессом опускания и подъема полотен шторы в автоматическом режиме по сигналу пожарной тревоги, тормозной муфтой, снижающей скорость опускания шторы под действием противовеса при отключенном электродвигателе и тормозе, огнестойкие полотна, поджатые друг к другу отклоняющими валами, намотанные на барабаны, расположенные в шахматном порядке и кинематически связанные между собой в две линии посредством муфты с приводом и валами промежуточными, при этом положение отклоняющих валов позволяет разместить противовес в поднятом положении между двух линий барабанов.
Раскрытие полезной модели
Техническая проблема, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в формировании надежного барьера на пути движения потоков огня, дыма и угарных газов в случае возникновения пожара.
2
2
Поставленная проблема решается за счет того, что огнезащитный экран, согласно полезной модели, включает металлический каркас, представляющий собой короб с кожухом, закрепленный на стене, внутри короба расположен вал с элементами его крепления к коробу, при этом с одной стороны вала расположен привод, а с другой - муфта, кроме того экран содержит две вертикальных направляющих, каждая из которых расположена с соответствующей стороны вала, на валу размещено многослойное полотно противопожарной шторы, образованное, по меньшей мере, из трех слоев материала, при этом наружные слои выполнены из предварительно термообработанной кремнеземной ткани толщиной 0,7 мм и весом 600 г/м, с нанесенным на их внешнюю и внутреннюю поверхности полиуретановым покрытием, промежуточный слой выполнен в виде иглопробивного стекломата толщиной 3 мм и весом 500 г/м, при этом все слои прошиты между собой кремнеземной нитью, имеющей ту же термостойкость, что и сама ткань, на конце полотна установлена планка, которая нагружает полотно при опускании шторы.
В частном варианте выполнения, устройство содержит температурный датчик, связанный с приводом, в качестве которого использован внутривальный электропривод. Закрывание шторы происходит от сигнала пожарной сигнализации типа «сухой контакт» который подается на щит управления шторы и далее на привод шторы, который опускает полотно.
В еще одном варианте выполнения, полотно содержит дополнительный промежуточный слой, аналогичный основному промежуточному слою.
В другом варианте исполнения устройство содержит датчик дыма или датчик температуры, связанный с приводом.
Целесообразно, чтобы нижние угловые края полотна дополнительно содержали обжимные пластины, выполненные из металла с термостойким напылением.
2
Предпочтительно, толщина полотна противопожарной шторы составляет 7 мм, а его удельный вес 2,5 кг/м.
Целесообразно выполнение в полотне противопожарной шторы эвакуационного лаза.
В частном варианте выполнения, нагружающая планка установлена на всю ширину полотна, с возможностью плотного прилегания к полу в опущенном состоянии.
Техническим результатом полезной модели является повышении степени защиты тех или иных помещений от воздействий высоких температур и угарного газа, возникающих, в частности, при пожарах.
Осуществление полезной модели
Экран состоит из металлического каркаса, представляющего собой короб с кожухом прямоугольного сечения, закрепленный на стене над проемом или в проеме и двух вертикальных направляющих, закрепленных по бокам от проема или в проеме, по обеим сторонам от вала с намотанным на нем рулоном в виде полотна шторы. При этом, направляющие расположены таким образом, что вертикальные края шторы, при ее опускании, заходят за стенки направляющих, образуя таким образом сопряжение поверхностей шторы и направляющих без зазора между вертикальными краями шторы и направляющими.
С внутренней стороны каждой направляющей установлена заглушка, выполненная в виде вертикальной планки, и расположенная таким образом, что между нее и направляющей образовано пространство для полотна шторы при ее опускании/подъема.
Короб и кожух цельногнутые, изготовлены из стального листа толщиной S=l мм. Профили вертикальных направляющих сделаны из металлического листа S=2 мм, а несущие части конструкции короба, из листа S=3 мм. Короб шторы при длине более 2,5 м является составным.
Для расчета нагрузки на несущую конструкцию стен необходимо знать следующие параметры: удельный вес короба в сборе, для короба 250×300 мм - 17,5 кг/м.п.и для короба 350×400 мм - 22,1 кг/м.п.
Внутри короба находится вал с внутривальным приводом и намотанным на него полотном шторы. Валы в конструкции штор используются стальные следующих видов:
- октогональные (восьмигранные) RT70 с толщиной стенки 1,2 мм;
- RT102 с толщиной стенки 2,5 мм;
- круглая труба с наружным диаметром 108 мм и толщиной стенки 4,0 мм.
Удельный вес вала: октогонального RT 70 - 2,5 кг/м.п., RT1 02 - 6,5 кг/м.п.а трубы 108×4,0 мм - 10,4 кг/м.п. Выбор вала зависит от ширины шторы и веса полотна вместе с подвижной планкой.
Для штор шириной более восьми метров могут использоваться трубы с наружным диаметром 133 и 159 мм.
Приводы используются внутривальные фирмы SOMFY с напряжением питания 230 В и мощностью от 90 до 450 Вт. Максимальный потребляемый ток 2А. Вес внутривальных приводов, в зависимости от модели, находится в пределах 1,6÷5,0 кг.В случаях особо тяжелых штор применяются осевые приводы.
К нижней части полотна прикреплена подвижная планка, которая нагружает полотно при опускании шторы и полностью ложится на пол в закрытом состоянии. Удельный вес подвижной планки равен 4,5 кг/м.п. Под термином «подвижная» понимается способность планки перемещаться вместе со шторой в вертикальной плоскости.
Короб снаружи закрыт кожухом, который предохраняет вал с полотном от внешних воздействий.
Металлоконструкция шторы может быть выполнена из оцинкованной, нержавеющей стали или с нанесенным на ее поверхность любым известным огнестойким порошковым веществом согласно классификации RAL…и покрашена в любой цвет.
Примером такого покрытия может являться порошок диоксида циркония, плакированный никелем, который разработан для нанесения теплозащитных и огнестойких покрытий плазменным способом.
2
2
Основным элементом противопожарной шторы является полотно. Оно сшито из кремнеземной ткани толщиной 0,7 мм и весом 600 г/м. со специальной пропиткой - полиуретановым покрытием серого цвета, образующие наружные слои полотна, между которыми расположен промежуточный слой в виде иглопробивного стекломата толщиной 3 мм и весом 500 г/м.
Толщина полотна противопожарной шторы составляет 7 мм, а его удельный вес 2,5 кг/м. кв. Кремнеземная ткань проходит предварительную термообработку для максимального уменьшения ее термоусадки в случае возникновения пожара.
Дополнительно, полотно может содержать второй промежуточный слой в виде стекломата.
Все слои прошиты между собой кремнеземной нитью, имеющей ту же термостойкость, что и сама ткань (1100°С).
В полотне противопожарной шторы изготавливают эвакуационный лаз.
Выбранные параметры полотна шторы с одной стороны минимизируют весовые характеристики полотна, а с другой обеспечивают надежную барьерную защиту от проникновения дыма или огня.
2
В другом варианте выполнения, с системой орошения, толщина полотна дымозащитной и противопожарной шторы с орошением составляет 1 мм, а его удельный вес 0,8 кг/м.
Расход воды на противопожарную штору с орошением - 7,3 л/мин на п.м. с любой стороны. В повседневной жизни полотно преграды намотано на вал. При поступлении сигнала от автоматической пожарной сигнализации или от извещателей различных типов на блок (модуль) управления полотно опускается за счет веса подвижной планки.
Минимальная скорость опускания полотна шторы в случае получения сигнала от температурного (при температуре свыше 400°С) или дымового датчика - 0,08 м/сек.
Подъем полотна в верхнее положение осуществляется приводом 230V, который может размещаться как с правой, так и с левой стороны преграды.
При отключении напряжения питание обеспечивается от резервного источника питания.
Применение указанного высокотехнологичного материала полотна является безопасным для здоровья человека, имеет низкую теплопроводность, высокую стойкость к тепловому удару, обладает превосходными теплоизоляционными свойствами при высоких температурах, может длительно использоваться без изменения свойств при температуре 1200°С, не плавится и не испаряется при температурах до 1700°С.
Указанное полотно шторы обладает пределом огнестойкости Е 120 означающее, что полотно шторы под воздействием огня не потеряет своей целостности в течение 120 минут, т.е. не появятся сквозные трещины, через которые пламя может выйти наружу. В соответствии с EN 12101-2,3, являясь одной из основных форм барьера для распространения угарных газов, дымозащитные шторы при работе во взаимодействии с другими устройствами (например, аэрационными фонарями) можно рассматривать как основную часть системы обеспечения жизнедеятельности в случае возникновения пожара, которая включает в себя как естественные конструктивные элементы, так и механические устройства.
Как видно из описания и понятно специалисту, вся конструкция защитного экрана находится в неразрывном конструктивном единстве и направлена на достижение общего технического результата, с которым все признаки независимого пункта находятся в прямой причинно-следственной связи, что позволяет сделать вывод о соблюдении требования полезной модели об отнесении ее к одному техническому решению.
Проведенный анализ уровня техники не выявил источника информации, в котором бы раскрывалась вся совокупность существенных признаков независимого пункта формулы, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения условию патентоспособности новизна.
Заявленное решение промышленно применимо и апробировано на ряде объектов гражданского и промышленного назначений.