Фондохранилище и выставочный зал: два противоположных объекта защиты

Инженер по пожарной безопасности музея стоит перед выбором системы газового пожаротушения. Казалось бы, задача ясна: защитить экспонаты от огня и воды. Но фондохранилище и выставочный зал требуют диаметрально противоположных решений. Первое — идеальный объект для газового пожаротушения. Второе — объект, где газ создает больше проблем, чем решает. Эта разница определяет безопасность людей и сохранность коллекций.

Корень различий лежит в трех параметрах: присутствие посетителей, возможность герметизации и режим эксплуатации. Фондохранилище — изолированное помещение с ограниченным доступом и контролируемым микроклиматом. Выставочный зал — открытое пространство с постоянным потоком людей и активной вентиляцией. Каждый параметр влияет на выбор системы пожаротушения.

За последние 15 лет подход изменился кардинально. До 2009 года в музейных помещениях применялся хладон-13В1, запрещенный Монреальским протоколом из-за разрушения озонового слоя. Системы на диоксиде углерода использовались в фондохранилищах исходя из принципа «закрытый объем — людей быть не может». Трагические случаи с CO₂ и экологические требования заставили отрасль перейти на озонобезопасные хладоны и инертные газы. Сегодня действующие нормативы — СП 485.1311500.2020 и СП 486.1311500.2020 для объектов культурного наследия — устанавливают жесткие требования к безопасности персонала и посетителей.

Почему фондохранилище идеально подходит для газового пожаротушения

Фондохранилище представляет собой герметичное помещение с плотной расстановкой стеллажей, где хранятся сотни произведений искусства на квадратный метр. Доступ ограничен хранителями и реставраторами. Микроклимат строго контролируется: температура 18±1°C, влажность 55±5%. Вентиляция работает по расписанию, помещение можно изолировать за секунды.

Герметичность — первое требование для эффективной работы автоматических установок газового пожаротушения. Согласно СП 485.1311500.2020, газ должен удерживаться в помещении минимум 10 минут для предотвращения повторного возгорания. Тест на герметичность при давлении 50 Па показывает, что для помещения 50 м² утечки не должны превышать 0,5 м³/мин. Герметичное помещение требует на 20% меньше газового огнетушащего вещества.

В фондохранилище все условия для герметизации выполнимы. Двери оснащаются уплотнителями, вентиляционные клапаны закрываются автоматически по сигналу от пожарной сигнализации, кабельные проходки герметизируются. Окон либо нет, либо они заделаны. Посетители не открывают двери во время срабатывания системы, потому что посетителей там нет.

Отсутствие постоянного присутствия людей — второй критический фактор. В фондохранилище работают один-три сотрудника эпизодически. Типичный режим: хранитель заходит для инвентаризации, работает несколько часов, покидает помещение. Реставратор забирает объект, возвращает его. Такой режим позволяет применять системы с 30-секундной задержкой пуска для эвакуации. За это время один человек спокойно покидает небольшое помещение по заранее отработанному маршруту.

Какие газы применяются в российских фондохранилищах

Хладон-227еа стал стандартом для музейных фондохранилищ в России. Нормативная огнетушащая концентрация составляет 7,2% объема помещения. Газ не разрушает озоновый слой, не оставляет следов на экспонатах, не требует уборки после срабатывания. Время выпуска — не более 10 секунд. Остаточная концентрация кислорода после срабатывания — 18-19%, что близко к норме для дыхания. Несмотря на эти характеристики, персонал должен полностью покинуть помещение перед срабатыванием системы.

Технически хладон-227еа хранится в баллонах под давлением 41 бар при температуре 20°C. Коэффициент заполнения баллона — 1,15 кг/л. Для защиты помещения объемом 100 м³ требуется примерно 20-25 кг газа с учетом негерметичностей. Система может быть модульной — баллоны устанавливаются непосредственно в защищаемом помещении или рядом с ним. Либо централизованной — баллоны размещаются в станции пожаротушения, газ подается по трубопроводам через распределительные устройства и насадки.

Novec 1230 представляет собой фторкетон нового поколения с высоким коэффициентом безопасности 1,832. Нормативная огнетушащая концентрация всего 4,2%. Газ не является парниковым, не разрушает озоновый слой, разлагается в атмосфере за 5 дней. Применяется в отечественной практике для реконструируемых объектов культурного наследия. Единственный недостаток — высокая стоимость по сравнению с хладоном-227еа.

Инертные газы — смеси азота, аргона и небольшого количества углекислого газа — применяются реже из-за трех недостатков. Первый: высокое рабочее давление 250-300 бар требует большого количества баллонов по 80 литров. Второй: высокая скорость потока при выпуске создает угрозу для плохо закрепленных предметов на стеллажах. Третий: необходимость установки клапанов сброса избыточного давления, которые часто не предусматриваются на этапе проектирования. Концентрация инертных газов составляет 50% с повышающим коэффициентом, что требует эвакуации персонала перед срабатыванием из-за снижения содержания кислорода.

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: При выборе между хладоном-227еа и инертными газами для фондохранилища учитывайте не только стоимость газа, но и эксплуатационные расходы. Инертные газы требуют переосвидетельствования большого количества баллонов каждые 10 лет, что обходится дороже. Хладон-227еа в модульном исполнении обслуживается проще и дешевле на длинной дистанции.

Как проектируется система для закрытого хранилища

Расчет системы начинается с определения объема защищаемого помещения. К реальным размерам добавляется по 1 метру к каждому измерению для учета негерметичностей. Помещение 5×4×3 метра рассчитывается как 6×5×4 = 120 м³. Для хладона-227еа с нормативной концентрацией 7,2% потребуется 120 × 0,072 × плотность газа / коэффициент заполнения. Точный расчет выполняется по методике, изложенной в СП 485.1311500.2020, с учетом температуры помещения и высоты расположения насадков.

Размещение модулей и насадков определяется гидравлическим расчетом. Насадки располагаются под потолком для равномерного распределения газа. Количество насадков зависит от площади помещения и их пропускной способности. Для помещения 50 м² достаточно двух-трех насадков. Расстояние между насадками рассчитывается так, чтобы зоны распыления перекрывались.

Система обнаружения пожара строится по принципу двухзонного обнаружения. Два независимых извещателя разных типов подтверждают пожар. Типичная схема: дымовые оптико-электронные извещатели в сочетании с тепловыми. Для фондохранилищ с особо ценными коллекциями применяются аспирационные системы сверхраннего обнаружения, которые засекают дым за минуты до появления открытого пламени. Чувствительность достигает 0,005% затемнения на метр.

Алгоритм срабатывания выглядит так. Первый извещатель фиксирует задымление — включается локальная тревога и передается сигнал на пульт. Второй извещатель подтверждает пожар — запускается предразрядная тревога, закрываются вентиляционные клапаны, включается световое и звуковое оповещение «Газ уходи», начинается отсчет задержки 30 секунд для эвакуации персонала. По истечении задержки автоматически срабатывают запорно-пусковые устройства, газ выпускается в защищаемый объем за 10 секунд, огнетушащая концентрация удерживается не менее 10 минут.

СП 485.1311500.2020 требует 100% резерв газового огнетушащего вещества. Для централизованных установок это означает двойной запас газа в станции пожаротушения — основной и резервный комплекты баллонов. Для модульных установок допускается хранение 100% резервных модулей на складе объекта. Резерв рассчитывается на самое большое защищаемое помещение в зоне действия станции пожаротушения.

Требование к системе газодымоудаления: после тушения пожара необходимо удалить продукты горения и газовое огнетушащее вещество из помещения. Расход — не менее четырехкратного воздухообмена. Системы включают вытяжку из нижней и верхней зон помещения. Персонал может входить в помещение только после полного проветривания или с применением изолирующих средств индивидуальной защиты органов дыхания.

Сравнительная таблица газовых огнетушащих веществ

Совет от Сергея Григорьева: Не пренебрегайте ежегодной проверкой герметичности помещения. Со временем появляются новые кабельные проходки, меняются двери, нарушаются уплотнения. Помещение, которое было герметичным при вводе в эксплуатацию, через пять лет может потерять до 30% эффективности системы из-за возросших утечек.

Выставочный зал как объект с постоянным присутствием людей

Выставочный зал музея классифицируется по категории Ф2.2 — помещение с массовым пребыванием людей. Ежедневный поток составляет от десятков до тысяч посетителей. Высота потолков достигает 4-6 метров, площадь — сотни квадратных метров. Планировка открытая с минимумом перегородок для обзора экспозиции. Множественные входы и выходы для эвакуации. Активная вентиляция для комфорта посетителей работает постоянно.

Невозможность герметизации — первое препятствие для газового пожаротушения. Посетители открывают двери при эвакуации, вентиляция не может быть полностью изолирована без нарушения санитарных норм, многочисленные проемы между залами обеспечивают циркуляцию воздуха. Газовые системы пригодны только для защиты содержимого герметично изолированного помещения. В открытом зале концентрация газа падает до неэффективных значений за минуты.

Присутствие людей создает второе критическое ограничение. Диоксид углерода категорически запрещен в помещениях с пребыванием более 50 человек согласно российским нормативам. Рабочая концентрация CO₂ составляет 34%, опасная для человека — уже 7,5%. Инертные газы снижают концентрацию кислорода до 10-15%, что требует полной эвакуации за 30-60 секунд до срабатывания. Хладоны также требуют задержки пуска и эвакуации персонала.

За 30-60 секунд задержки невозможно эвакуировать десятки или сотни посетителей из большого зала. Люди не знают планировку, паникуют, движутся медленно. Пожар за это время распространяется. Этот алгоритм работает для помещений с ограниченным числом людей, но не для публичных залов.

Проектировщик попадает в тупик. Газовое пожаротушение требует герметичности — зал не герметизируется. Газ требует эвакуации — эвакуация не завершается за отведенное время. Система срабатывает — концентрация недостаточна для тушения из-за утечек. Увеличение запаса газа на негерметичности приводит к астрономической стоимости без гарантии эффективности.

Какие системы применяются в выставочных залах

Спринклерные системы pre-action стали стандартом для выставочных залов музеев в международной практике. Система pre-action — это спринклерная установка с двойной защитой от ложных срабатываний. Трубопроводы заполнены воздухом или азотом под давлением вместо воды. Вода поступает в трубы только после подтверждения пожара от системы обнаружения и вскрытия спринклерных головок от температуры. Оператор имеет возможность остановить подачу воды при ложной тревоге.

Преимущество для музеев: система не срабатывает от случайного повреждения спринклерной головки или трубопровода. Вода подается только при реальном пожаре. Время на принятие решения — несколько минут между обнаружением и вскрытием спринклеров.

Системы водяного тумана представляют альтернативу традиционным спринклерам. Вода распыляется на мелкие капли диаметром менее 1000 микрон, образуя туман. Расход воды снижается в 5-10 раз по сравнению со спринклерами. Туман охлаждает поверхности, вытесняет кислород паром, проникает в труднодоступные места. Системы водяного тумана применяются в крупных музеях для защиты особо ценных коллекций.

Российские нормативы также рекомендуют водяные системы для залов. СП 485.1311500.2020 указывает: при оснащении выставочных залов рекомендуется использовать воздухозаполненные варианты автоматических установок пожаротушения для исключения подачи огнетушащего состава из-за ложных срабатываний. Это прямая рекомендация применять pre-action системы.

Мировая практика показывает: повреждение от воды часто устранимо, в то время как повреждение от огня — нет. Спринклеры обеспечивают надежную защиту людей и коллекций. В 1980-1990-е годы существовала боязнь воды, считалось удачей, что спринклеров не было при крупных музейных пожарах. Сегодня понимание изменилось: контролируемое тушение водой спасает больше объектов, чем теряется от вторичного ущерба.

Сравнение требований к проектированию двух объектов

Расчет системы для фондохранилища опирается на точный объем помещения с учетом негерметичностей. Расчет для выставочного зала учитывает высоту потолков, расположение экспонатов, наличие перегородок, плотность посетителей. Для водяных систем критичны параметры водоснабжения, давление в сети, расход через спринклеры, время работы насосной станции.

Размещение оборудования в фондохранилище может быть скрытым. Баллоны устанавливаются в самом помещении или в технической комнате рядом. Трубопроводы прокладываются открыто или скрыто за отделкой. Насадки размещаются под потолком. В выставочном зале эстетика критична. Спринклерные головки делаются максимально незаметными. Трубопроводы интегрируются в архитектуру. Для исторических интерьеров применяются выдвижные скрытые спринклеры, которые опускаются только при срабатывании.

Обслуживание газовой системы в фондохранилище включает ежегодную проверку массы или давления в баллонах, проверку герметичности помещения, тестирование системы обнаружения. Переосвидетельствование баллонов каждые 10 лет. Пополнение резерва газового огнетушащего вещества после срабатывания. Обслуживание водяной системы в зале включает еженедельный осмотр контрольных приборов, ежемесячный пуск водяной помпы, ежеквартальное тестирование аварийной сигнализации, ежегодную проверку спринклерных головок и трубопроводов.

Сравнительная таблица: фондохранилище vs выставочный зал

Совет от Сергея Григорьева, эксперта по газовому пожаротушению: При проектировании системы для музея не пытайтесь применить одно решение для всех типов помещений. Фондохранилище, реставрационная мастерская, выставочный зал, технические помещения требуют индивидуального подхода. Комбинированные системы обходятся дороже на этапе проектирования, но обеспечивают оптимальную защиту каждого объекта.

Эволюция подходов к защите музейных объектов

В 1990-е годы хладон-13В1 считался идеальным газовым огнетушащим веществом. Не оставлял следов, тушил за секунды, требовал малую концентрацию 5-7%. Первые системы в отечественных музеях устанавливались с 1980-х годов для защиты театральных и фондовых помещений. Проблема проявилась позже: Монреальский протокол 1987 года запретил производство хладона-13В1 с 1994 года из-за разрушения озонового слоя. Цена резко выросла, техническое переосвидетельствование баллонов стало проблематичным.

Диоксид углерода широко применялся для фондохранилищ до 2005 года исходя из принципа «закрытый объем — людей там быть не может». Трагические случаи изменили подход. Инциденты на объектах, где люди не успевали эвакуироваться или диспетчеры оставались на постах, показали смертельную опасность CO₂. Понимание того, что персонал может находиться в фондохранилищах эпизодически, привело к постепенному выводу CO₂ из эксплуатации в музеях.

2005 год стал переломным. Компании начали продвижение систем газового пожаротушения с повышенными требованиями к безопасности людей. Внедрение Novec 1230 в России, переход на озонобезопасные хладоны 23 и 227еа, развитие систем сверхраннего обнаружения. Изменилась парадигма: газовое пожаротушение требует обязательной эвакуации персонала независимо от типа применяемого газового огнетушащего вещества.

Нормативная база следовала за практикой. СП 5.13130.2009 установил требования к автоматическим установкам пожаротушения. СП 485.1311500.2020, введенный с 1 марта 2021 года, заменил предыдущий свод правил и детализировал требования к газовым системам. СП 486.1311500.2020 для объектов культурного наследия допускает не применять автоматические установки пожаротушения для помещения в целом при условии локальной защиты или автономных установок. Это введено для сохранения исторических интерьеров, где прокладка трубопроводов и размещение оборудования невозможны без нарушения архитектуры.

Технологические новшества последних лет: скрытые выдвижные насадки для сохранения эстетики исторических интерьеров, автоматический контроль массы газового огнетушащего вещества с выводом сигнала на пульт, BIM-моделирование для сложных проектов музейной реконструкции, модульные установки для минимизации вмешательства в конструкции. Разработка фторкетона Novec 1230 в начале XXI века дала огнетушащее вещество с высоким коэффициентом безопасности 1,832 и нулевым потенциалом глобального потепления.

Где газовое пожаротушение неприменимо в музее

Технические помещения с электрооборудованием — серверные комнаты, щитовые, кабельные каналы — защищаются газовыми системами. Здесь вода недопустима из-за риска короткого замыкания и повреждения электроники. Фондохранилища, как показано выше, идеальны для газа. Реставрационные мастерские с ценным оборудованием и реставрируемыми объектами также защищаются газовыми установками при условии эпизодического присутствия реставраторов.

Выставочные залы с постоянным потоком посетителей не защищаются газовыми системами из-за невозможности герметизации и рисков для безопасности людей. Кафе и рестораны музея, сувенирные магазины, гардеробные, лекционные залы — все помещения с массовым пребыванием людей требуют водяных систем или комбинированных решений. Коридоры и пути эвакуации не защищаются газовыми системами, так как люди должны иметь возможность безопасно покинуть здание.

Исключение составляют отдельные витрины с особо ценными экспонатами. Локальные газовые модули могут защищать герметичную витрину объемом несколько кубометров. Такое решение применяется для драгоценностей, редких манускриптов, уникальных артефактов. Витрина изолируется, оснащается собственной системой обнаружения и модулем газового пожаротушения малого объема. При срабатывании газ заполняет только витрину, не влияя на посетителей в зале.

Открытые фонды — новый тип музейного пространства, где хранилища делаются доступными для посетителей через прозрачные витрины — требуют гибридного подхода. Зона посетителей защищается водяными системами. Сами хранилища за витринами, если они герметичны и недоступны для посетителей, могут защищаться газовыми системами как фондохранилища.

Практический алгоритм выбора системы для инженера

Инженер по пожарной безопасности начинает с классификации помещения. Определяется категория по функциональной пожарной опасности согласно статье 32 Технического регламента № 123-ФЗ. Фондохранилище относится к категории Ф5.1 — производственные и складские помещения. Выставочный зал — Ф2.2 — помещения музеев и выставок. Категория определяет базовые требования к системам противопожарной защиты.

Оценивается режим эксплуатации помещения. Фиксируется количество людей, продолжительность их пребывания, возможность быстрой эвакуации. Фондохранилище: 1-3 человека, эпизодически, эвакуация за 30 секунд реальна. Выставочный зал: десятки-сотни человек, постоянно, эвакуация за 30 секунд нереальна. Этот параметр — критический для выбора между газовыми и водяными системами.

Проверяется возможность герметизации помещения. Подсчитываются все проемы: двери, окна, вентиляционные отверстия, кабельные проходки. Оценивается возможность их герметизации и автоматического закрытия. Фондохранилище с одной дверью и закрываемыми вентиляционными клапанами герметизируется. Выставочный зал с пятью выходами и постоянной вентиляцией не герметизируется без нарушения требований эвакуации и санитарных норм.

Анализируется ценность защищаемых объектов и допустимость вторичного ущерба. Картины, чувствительные к воде произведения искусства требуют минимизации вторичного ущерба. Но это требование реализуется разными способами в зависимости от типа помещения. В фондохранилище — газовая система исключает вторичный ущерб полностью. В выставочном зале — pre-action спринклеры минимизируют риск ложных срабатываний, системы водяного тумана снижают расход воды.

Матрица решений выглядит так. Помещение без людей плюс возможность герметизации плюс высокая ценность объектов — газовая система оптимальна. Помещение с людьми минус возможность герметизации — водяная система обязательна независимо от ценности объектов. Техническое помещение без людей независимо от герметичности — газовая система для защиты электрооборудования. Коридоры и пути эвакуации — водяная система или отсутствие автоматического пожаротушения с усиленными требованиями к конструкциям.

Консультация с проектной организацией обязательна при любых сомнениях. Проектировщик выполняет расчеты, учитывает требования нормативов, согласовывает решения с надзорными органами. Самостоятельное решение инженера по пожарной безопасности без проектной документации невозможно — установки автоматического пожаротушения требуют проекта стадии Р с экспертизой.

Два объекта требуют двух решений

Фондохранилище и выставочный зал музея кажутся схожими объектами — оба хранят культурные ценности, оба требуют защиты от огня. Но различия в режиме эксплуатации, присутствии людей и возможности герметизации делают их противоположными с точки зрения пожаротушения. Фондохранилище — идеальный объект для газовых систем, где хладон-227еа или Novec 1230 обеспечивают максимальную защиту без вторичного ущерба. Выставочный зал требует водяных систем — pre-action спринклеров или водяного тумана — для баланса между безопасностью посетителей и сохранностью экспонатов.

Попытка применить газовое пожаротушение для выставочного зала приводит к компромиссам, снижающим эффективность системы. Невозможность герметизации требует избыточного запаса газа. Присутствие людей требует задержки, за которую пожар распространяется. Эвакуация сотен посетителей за отведенное время нереальна. В итоге система либо не работает эффективно, либо создает риски для безопасности людей.

Современные нормативы — СП 485.1311500.2020 и СП 486.1311500.2020 — отражают понимание этих различий. Проектировщики музейных систем пожаротушения применяют комбинированный подход: газовые системы для фондохранилищ и технических помещений, водяные системы для публичных зон. Инженер по пожарной безопасности, понимающий эту логику, принимает обоснованные решения и обеспечивает защиту людей и культурного наследия.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли применять газовое пожаротушение в выставочном зале при условии быстрой эвакуации?

Теоретически возможно при соблюдении жестких условий: количество посетителей не превышает 50 человек, помещение небольшое, эвакуация за 30 секунд реальна, используются современные газовые огнетушащие вещества с обязательной эвакуацией персонала. На практике выполнение всех условий одновременно встречается редко. Большинство выставочных залов имеют большую площадь и высокую посещаемость, что делает газовое пожаротушение неприменимым.

Какой срок службы у газовых систем пожаротушения в фондохранилищах?

Баллоны высокого давления требуют переосвидетельствования каждые 10 лет согласно требованиям Ростехнадзора. Запорно-пусковые устройства, трубопроводы, насадки служат 20-25 лет при регулярном обслуживании. Газовое огнетушащее вещество не имеет срока годности при правильном хранении. Электронные компоненты системы обнаружения и управления обновляются каждые 10-15 лет по мере морального устаревания.

Нужна ли герметизация помещения для систем водяного тумана?

Нет. Системы водяного тумана не требуют герметичности помещения, в отличие от газовых систем. Туман локально охлаждает зону горения и вытесняет кислород паром в непосредственной близости от очага. Это делает водяной туман подходящим для помещений с активной вентиляцией и множественными проемами.

Что делать с существующей системой на хладоне-13В1 в фондохранилище?

Эксплуатация существующих систем на хладоне-13В1 разрешена согласно руководящим документам ВНИИПОПО МЧС России, несмотря на запрет производства. Проблема — техническое переосвидетельствование баллонов и высокая стоимость пополнения запаса газового огнетушащего вещества. При плановой модернизации рекомендуется замена на современные озонобезопасные хладоны 227еа или Novec 1230. При ограниченном бюджете систему на хладоне-13В1 можно эксплуатировать до выработки ресурса баллонов.

Как часто нужно проверять герметичность фондохранилища?

Первичная проверка герметичности выполняется при вводе системы в эксплуатацию расчетным путем или методом измерения утечек. Повторная проверка обязательна после любых изменений в периметре помещения: установка нового оборудования, прокладка кабелей, замена дверей, ремонт стен. Рекомендуется ежегодная проверка в рамках технического обслуживания системы. Потеря герметичности на 20-30% за пять лет эксплуатации — типичная ситуация, требующая восстановления уплотнений.

Допустимо ли присутствие персонала в фондохранилище после срабатывания газовой системы?

Нет. После срабатывания системы персонал должен покинуть помещение. Вход разрешен только после полного проветривания с применением системы газодымоудаления или с использованием изолирующих средств индивидуальной защиты органов дыхания. Хладоны при температуре выше 600°C разлагаются с образованием токсичных продуктов — фторида водорода и карбонилфторида. Концентрация кислорода после срабатывания инертных газов снижается до небезопасных значений. Находиться в помещении без средств защиты запрещено.

Какая система дешевле в эксплуатации на длинной дистанции: газовая или водяная?

Для фондохранилища газовая система дешевле. Модульные установки на хладоне-227еа требуют минимального обслуживания: ежегодная проверка массы в баллонах, переосвидетельствование каждые 10 лет. Вероятность срабатывания низкая — газ не расходуется. Для выставочного зала водяная система pre-action сопоставима по стоимости эксплуатации с газовой, но эффективнее и безопаснее. Учитывать нужно не только прямые расходы на обслуживание, но и стоимость простоя объекта при срабатывании системы и восстановления после тушения.