Требования по размещению пожарных извещателей приведены в НПБ 88-2001* «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования». Однако в этом документе регламентированы только основные варианты расстановки извещателей для сравнительно простых случаев. На практике часто встречаются помещения с наклонными перекрытиями, с декоративными подвесными решетчатыми потолками, с приточно-вытяжной вентиляцией и т. д., которые должны быть грамотно защищены, несмотря на отсутствие конкретных указаний в НПБ 88-2001*. На все нетиповые случаи есть общее требование в п. 3. НПБ 110-03 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией»: «Тип автоматической установки тушения, способ тушения, вид огнетушащих средств, тип оборудования установок пожарной автоматики определяется организацией-проектировщиком в зависимости от технологических, конструктивных и объемно-планировочных особенностей защищаемых зданий и помещений с учетом требований действующих нормативно-технических документов». В НПБ 88-2001* также присутствуют общие требования, например, по п. 12.19 «размещение точечных тепловых и дымовых пожарных извещателей следует производить с учетом воздушных потоков в защищаемом помещении, вызываемых приточной или вытяжной вентиляцией», однако критерии оптимизации расположения извещателей не даны, только указано, что «при этом расстояние от извещателя до вентиляционного отверстия должно быть не менее 1 м».
Избежать грубых ошибок при проектировании во многих сложных случаях можно, используя дополнительные материалы, например, европейский стандарт BS 5839-1:2002 по системам обнаружения пожара и оповещения для зданий, ч. 1 «Нормы и правила проектирования, установки и обслуживания систем», где в каждом разделе и в каждом параграфе сначала излагаются физические процессы, а затем вытекающие из них требования, что позволяет быть уверенным в правильности выбранного решения в конкретном случае. Например, при расстановке автоматических пожарных извещателей необходимо учитывать специфику их работы в зависимости от типа:
«Работа тепловых и дымовых датчиков зависит от конвекции, которая переносит горячий газ и дым от очага к датчику. Расположение и шаг установки этих датчиков должны основываться на необходимости ограничения времени, затраченного на это движение и при условии достаточной концентрации продуктов сгорания в месте установки датчика. Горячий газ и дым в общем случае будут концентрироваться в самых высоких частях помещения, поэтому именно там должны быть расположены тепловые и дымовые датчики. Так как дым и горячие газы от очага поднимаются вверх, они разбавляются чистым и холодным воздухом, который поступает в конвективную струю. Следовательно, с увеличением высоты помещения быстро возрастает размер очага, достаточный для активизации тепловых или дымовых датчиков. До некоторой степени этот эффект можно компенсировать при использовании более чувствительных датчиков. Линейные дымовые датчики с оптическим лучом менее чувствительны к эффекту высокого потолка, чем датчики точечного типа, поскольку с увеличением задымленного пространства пропорционально увеличивается длина луча, на которую воздействует дым. К тому же при захвате конвекционной струей окружающего воздуха происходит охлаждение газов. Если потолок достаточно высок и окружающая температура в верхней части помещения высокая, температура газодымовой смеси может снизиться до температуры окружающей среды на уровне ниже потолка. Это возможно, если температура воздуха в помещении увеличивается с высотой, например в результате нагрева солнцем воздух на высших уровнях может быть более высоким, чем температура дыма. Тогда слой дыма сформируется на этом уровне прежде, чем достигнет потолка, как если бы в помещении был невидимый потолок на определенной высоте. Этот эффект известен как стратификация – расслоение. В этом случае и дым, и горячие газы не будут воздействовать на установленные на потолке датчики независимо от их чувствительности. Обычно трудно предсказать с достаточно высокой степенью достоверности уровень, на котором будет происходить стратификация. Это будет зависеть от конвективной тепловой мощности очага и от температурного профиля в пределах защищаемого пространства во время пожара, ни один из которых не известен количественно. Если датчики установлены на предполагаемом уровне стратификации, а стратификации не происходит или она происходит на более высоком уровне, обнаружение может быть опасно запоздалым, поскольку относительно узкая конвекционная струя может обойти датчики. В конце концов, так как очаг увеличивается и выделяется больше тепла, конвекционная струя преодолеет тепловой барьер и установленные на потолке датчики будут работоспособны, хотя и в более поздней стадии пожара, чем если бы никакая стратификация не произошла. (Однако больший очаг обычно обнаруживается, если высота потолка больше.) Таким образом, в высоком помещении, в котором стратификация является вероятной, хотя и могут быть использованы дополнительное датчики на более низких уровнях в надежде обнаружить стратифицированный слой, всегда должны использоваться датчики, установленные на потолке. Так как струя горячего газа является относительно узкой, радиус зоны контроля дополнительных детекторов должен быть уменьшен. Хотя для обычной защиты какой-либо зоны применяются приведенные выше рассуждения, локальные участки могут быть защищены дополнительными пожарными датчиками. Например, системы с тепловыми линейными датчиками могут быть особенно подходящими для того, чтобы защитить элементы энергоустановок или кабельную сеть. При использовании в этих целях датчик должен быть установлен насколько возможно близко к месту, где мог бы возникнуть огонь или перегрев, он должен быть расположен над защищаемой установкой или в тепловом контакте с ней.
На эффективность автоматической системы обнаружения пожара будут влиять преграды между тепловыми или дымовыми датчиками и продуктами горения. Важно, чтобы тепловые и дымовые датчики не были установлены слишком близко к преградам для потока горячих газов и дыма к датчику. Вблизи стыка стены и потолка располагается «мертвое пространство», в котором обнаружение тепла или дыма не будет эффективно. Так как горячий газ и дым растекаются горизонтально параллельно потолку, аналогично имеется застойный слой вблизи потолка; это исключает установку с расположением чувствительного элемента теплового или дымового датчика вровень с потолком. Это ограничение может быть менее важно в случае аспирационной системы, поскольку эта система активно втягивает пробы воздуха из движущегося слоя дыма и горячих газов. При установке тепловых и дымовых датчиков должна быть рассмотрена возможная структура воздушных потоков в помещении. Кондиционирование воздуха и вентиляционные системы с высоким уровнем воздухообмена могут неблагоприятно влиять на способности датчиков, создавая приток к ним свежего воздуха и отток нагретого воздуха, дыма и газов от горения или разжижая дым и горячие газы от очага. Датчики дыма могут быть установлены для контроля дыма в вентиляционных каналах. В основном такие датчики должны способствовать предотвращению распространения дыма вентиляционной системой, любая рециркуляция должна быть прекращена в случае пожара. Эти датчики могут быть подключены к системе пожарной тревоги, но, если датчики дыма имеют нормальную чувствительность, они не могут являться удовлетворительным средством обнаружения пожара в зоне, из которой поступает воздух, так как дым разбавляется извлеченным чистым воздухом...».
Из приведенной физической модели вытекают два основных принципа, которые учитываются при размещении дымовых и тепловых пожарных извещателей:
в случае плоских перекрытий при отсутствии помех и препятствий дымовой и тепловой извещатели защищают площадь в виде круга в горизонтальной плоскости;
необходимо регламентировать минимальное и максимальное расстояние извещателей от перекрытия.