Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Трагедия как стимулятор инноваций в области противопожарных преград

Джим Стол-старший

Старая поговорка гласит: “Необходимость — мать изобретательности”. Если это действительно так, тогда, по всей вероятности, трагедия — ее отец. Разрушение башен Всемирного торгового центра и здания Пентагона в результате террористических атак 11 сентября навсегда останется в нашей памяти. Однако трагические события тех дней стимулировали разработки новых технологий, совершенствующих процесс прокладки электрических и телекоммуникационных кабелей через противопожарные перегородки зданий.

Разрабатывающий продукты противопожарной защиты инженер проверяет эффективность своей конструкции с помощью тестирования, в тайне надеясь на то, что ей никогда не придется выполнять возложенные на нее функции. Незадолго до трагедии начался крупный ремонт здания Пентагона. Первое его крыло (Wedge 1) было только что закончено, когда угнанный террористами самолет с ревом направился в места стыка крыльев Wedge 1 и Wedge 2. На следующий день нам по телефону сообщили, что средства противопожарной защиты сработали, как полагается. Меня попросили подготовиться к осмотру строения, чтобы сделать заключение о том, какие средства противопожарной безопасности сохранили свою работоспособность, а какие из них следует заменить. Спустя десять дней я надел защитный костюм и дыхательный аппарат и обследовал разрушенную часть строений.

Даже беглого взгляда было достаточно для того, чтобы понять: огонь мог вспыхнуть в здании Пентагона в любое время и по любой причине. Оно нуждалось в новых, более эффективных огнезадерживающих средствах.

Испытание огнем

Прокладка трубы или трубопровода через противопожарные преграды выполняется относительно просто: делается отверстие, через него пропускается труба и затем оставшаяся часть отверстия заделывается огнестойким герметиком. При этом труба или трубопровод устанавливаются фактически навечно. Однако все, что связано с информационными и телекоммуникационными кабелями, — это совсем другая история. Частые изменения в кабельной проводке — дело обычное, и поэтому постоянная герметизация кабелепровода просто недопустима. Таким образом, прокладка через противопожарные преграды кабельных каналов для информационных кабелей становится непростой задачей.

В здании Пентагона кабели были уложены в проволочные лотки, смонтированные под потолком вдоль длинных коридоров. Лотки доходили до стен, далее кабели направлялись в четырехдюймовые металлические рукава, монтируемые как обычно: в стене с запасом пробивалось квадратное отверстие, через которое пропускались четыре рукава — по два в нижнем и верхнем ряду. После этого отверстие в стене как можно лучше заделывалось.

Опираясь на свой опыт тестирования, я понимал, что использованные для Пентагона традиционные методы монтажа рукавов отнюдь не оптимальный вариант. Надо постараться найти более надежный способ!

Все три с половиной часа обратной дороги в Нью-Джерси я обдумывал задачу и дома приступил к работе над ее решением. Я начал внимательно изучать проблемы, связанные с прокладкой кабелей через противопожарные преграды, надеясь найти ту единственную конструкцию, которая позволила бы решить если и не все, то по крайней мере большинство из них.

Вот к каким выводам я пришел:

1. Необходимость свести к минимуму разрушения противопожарной стены. Для меня это был очень важный вопрос. Если вы сможете максимально уменьшить отверстие под рукава, то стена будет более прочной и более огнестойкой. Для Пентагона проблему представляли круглые рукава. Чтобы проложить уложенные друг на друга в два яруса четырехдюймовые (10 см) рукава, необходимо проделать отверстие, равное примерно 12 * 12 дюймов (30 * 30 см). Но, смонтировав рукава, прочно заделать отверстие между ними было практически невозможно. Как добиться уменьшения размеров отверстия и минимизировать разрушения в стене?

2. Прокладка большего числа кабелей через отверстие меньшего размера. Частичное решение проблемы минимизации разрушения стены — найти способ, который позволял бы прокладывать через отверстие меньшего размера большее число кабелей. Можно ли сконструировать рукав таким образом, чтобы он обеспечивал более высокую плотность заполнения его кабелями, требуя тем самым пробивать в стене отверстия меньшего размера?

3. Ограничение ширины кабельного лотка. В здании Пентагона использовались проволочные лотки размером 12 * 2 дюйма (30 * 5 см). На рынке же представлены кабельные лотки самых разных размеров. Можно ли разработать модульную конструкцию, которая позволила бы подбирать кабельную емкость рукавов в соответствии с кабельной емкостью лотка?

4. Необходимость эффективной огнезащиты в течение всего срока эксплуатации рукавов. Обычно кабельный канал/рукав остается пустым (следовательно, без противопожарной защиты), пока в него не будут уложены кабели. Со временем кабели добавляют по нескольку раз, что в конце концов почти полностью лишает конструкцию противопожарных свойств. Чаще всего противопожарная заглушка попросту демонтируется и выбрасывается уже после первого или второго изменения в кабельной проводке. Эта обычная практика неприемлема, особенно если дело касается такого важного объекта, как Пентагон. Как обеспечить, чтобы огнезадерживающие заглушки рукавов начали работать сразу же после инсталляции последних и сохраняли свою эффективность на протяжении всего срока эксплуатации здания?

5. Утечка дыма. Обычно телекоммуникационные кабели проходят через стены плотными связками. Хотя такие огнестойкие материалы, как шпаклевка, обеспечивают плотную герметизацию вокруг связки кабелей, промежутки между самими кабелями никогда не герметизируются. Тот факт, что кабели должны часто добавляться или удаляться из связки, только усугубляет проблему. Можно ли обеспечить более надежный и предсказуемый уровень защиты от утечки дыма?

6. Специфика конструкции. В проекте реконструкции здания Пентагона были предусмотрены как построение новых помещений, так и ремонт существующих. Там, где воздвигались новые стены, предпочтительным методом прокладки кабелей является инсталляция кабельных лотков по мере строительства стен, но еще до отделки помещений (установки гипсокартона). Можно ли разработать метод монтажа рукавов, который обеспечивал бы эффективный монтаж кабельных каналов по мере возведения стен и в помещениях с уже установленными стенами?

7. Синдром швейцарского сыра. Ни один инсталлятор не захочет смешивать свои кабели с “чужими”. Таким образом, всякий раз, когда будет возникать необходимость в прокладке новых кабелей, вполне вероятно, что появятся новые отверстия в стенах. Можно ли найти эффективный метод организации и разделения кабелей, который позволил бы изолировать их по способу использования, приложению или принадлежности к конкретному инсталлятору?

8. Неудобство работы над потолочной решеткой. Кабели к рукавам подводились по проволочным лоткам. Механику, инсталлирующему кабели, а затем заделывающему отверстия в стене и в рукаве, приходится работать над лотком в условиях неудобного и ограниченного доступа к рукавам. Доступ к лотку будет необходим при каждом добавлении кабелей, а значит, нужно всякий раз удалять потолочные плиты и огнезадерживающие заглушки с обеих сторон стены. Можно ли сделать так, чтобы будущие изменения в кабельной проводке не требовали столь серьезной подготовительной работы?

9. Экспертиза противопожарных преград. Это совсем не та задача, за которую с готовностью возьмется кабельный инсталлятор, зарабатывающий деньги на прокладке кабелей. Как решить затронутые выше проблемы и одновременно улучшить процесс организации кабельных инфраструктур, а также заинтересовать подрядчиков?

Мозговой штурм и озарение

Когда по дороге домой я продумывал различные варианты, на меня вдруг снизошло озарение: а почему, собственно, рукав должен быть обязательно круглым?! Мысль о квадратном рукаве казалась весьма разумной. После того как я “вооружился” этой идеей, ответы на вышепоставленные вопросы “посыпались” сами собой.

Дома я оказался с уже готовой концепцией, и наша группа квалифицированных инженеров одобрила ее и начала над ней работать. Окончательный продукт EZ-Path System мы сконструировали относительно быстро. Ниже приводятся аргументы в пользу того, что новая конструкция рукава позволяет решить проблемы, о которых речь шла выше.

Минимизация отверстия, максимизация емкости

Квадратный профиль позволяет размещать рукава вплотную друг к другу. Это, в свою очередь, существенно уменьшает требуемый размер отверстия в стене. Интуитивно я понимал, что в квадратном канале кабели будут располагаться плотнее друг к другу. Позднее я подсчитал, что коэффициент заполнения рукава кабелями возрастает с 50—60% до 82—85%, а значит, в меньшем пространстве можно проложить больше кабелей. Поскольку в здании Пентагона использовался кабельный лоток размером 30 * 5 см, то рукава должны были “укладываться” в этот размер. Отталкиваясь от лотка шириной 30 см, я разделил его на четыре сегмента. Таким образом, приблизительная ширина каждого рукава должна была составлять 7,5 см, равно как и другая сторона квадрата, т. е. в сечении рукав был размером 7,5 * * 7,5 см. Таким образом, используя четыре модульных кабельных канала, площадь необходимого отверстия можно снизить с 900 до 225 кв. см, увеличив при этом емкость заполнения канала кабелями примерно на 10%.

Постоянная огнезащита рукавов

Я считал, что новый кабелепровод должен быть полностью механическим — никаких герметиков и шпаклевок. Использование пенопластовых заглушек допустимо, поскольку их можно вытаскивать, а после выполнения изменений в кабельной проводке снова устанавливать назад. Однако рано или поздно рукав будет заполнен кабелями, что называется, до отказа, и тогда такие заглушки можно будет выбросить за ненадобностью. “Используя рукав квадратного сечения, — рассуждал я, — легко изобрести механизм, который будет автоматически открываться/закрываться при добавлении или удалении кабелей из связки. Это позволит часто осуществлять изменения в кабельной проводке, не опасаясь за деградацию противопожарных характеристик заглушек со временем. Кроме того, рукав будет изначально устанавливаться с противопожарной заглушкой и оставаться защищенным от огня и дыма на протяжении всего срока его эксплуатации”.

Противодымное уплотнение

Многие люди считают, что заделка шпаклевкой протягиваемых через стену кабельных связок обеспечивает хорошую герметизацию. Однако таковой (т. е. хорошей) герметизация будет только в том случае, если каждый отдельный кабель расположить на некотором расстоянии от других и заделать промежуточное пространство герметизирующим компаундом. Это вполне можно сделать в тестовой лаборатории, но практически неосуществимо в реальной среде над потолочными плитами. Утечки дыма всегда имеют место в кабельных связках, поскольку даже внутри самой плотной из них много свободного пространства. Это наглядно видно при рассмотрении круглых связок в обычных круглых рукавах. Расчеты показывают, что трубопровод оказывается заполненным в зависимости от диаметра кабелей лишь на 50—60%. Это означает, что типичный рукав-трубопровод может содержать между кабелями до 50% незагерметизированного пространства. Даже проходящая через стену кажущаяся идеально загерметизированной кабельная связка может “засосать” в соседнее помещение большое количество дыма. При инсталляции дополнительных кабелей и рукавов одни из них будут загерметизированы хорошо, другие — хуже, или же уплотняющие материалы будут удаляться по мере добавления новых кабелей. В итоге утечка дыма через рукава с кабелями станет полностью неподконтрольной.

Герметизация каждого кабеля — непрактичный вариант. Нам нужен был механизм, позволяющий изменять кабельную проводку без существенного влияния на противодымные характеристики. Более плотное заполнение рукава кабелями, о котором упоминалось выше, позволит значительно снизить утечку. Однако очень важно было найти способ, который позволял бы устройству оставаться закрытым в течение всего времени его эксплуатации — даже после добавления или удаления кабелей. Традиционные методы использования удаляемых материалов (шпаклевки, замазки и пенопластовых заглушек) вряд ли обеспечили бы нужный нам уровень надежности, поскольку они вновь привнесли бы в процесс “человеческий фактор”. Наилучшим решением мы сочли использование мягких пенопластовых прокладок. Будучи длиннее рукава, эти прокладки естественно свисают внутрь его, все время плотно прижимаясь к кабелям. При добавлении или удалении кабелей эти мягкие и податливые пенопластовые своды будут смещаться, все время контактируя с кабелями. Это означает, что фактическое пространство между кабелями будет оставаться минимальным.

Окончательное тестирование, проведенное лабораторией UL, показало 50%-ное снижение утечек в нашей конструкции по сравнению с утечками в обычных рукавах с герметизацией шпаклевкой.

Другие усовершенствования

Устранения нежелательных отверстий можно добиться за счет обеспечения более простого доступа к кабелям и более эффективной организации кабельной проводки. Вместо того чтобы расковыривать в гипсовых плитах изолирующие огнезадерживающие материалы, многие инсталляторы пробивают в них новые отверстия. Самонастраивающаяся горловина новой конструкции рукава должна “вдохновить” инсталляторов многократно использовать его в качестве кабельного портала. Модульное устройство является очень удобным для разделения кабелей по отдельным отсекам. В поставляемый набор инструментов можно включить настенные ярлыки, которые будут способствовать еще более эффективной организации кабелей. Некоторые предприятия оценили эти усилия и даже интересуются, нельзя ли выпускать кабельные каналы с цветовой кодировкой. Таким образом, вместо того чтобы стать помехой на пути эффективного управления кабелями, новые огнезадерживающие рукава стали решением, препятствующим нежелательному разрушению стен и в то же время существенно улучшающим организацию кабельной проводки.

Работу над потолочной решеткой можно существенно облегчить, используя конструкцию, позволяющую удаленно убирать/добавлять кабели. На мой взгляд, сохранение на месте тягового шпагата (pulling line) мало что дает, если для доступа к рукаву при каждом изменении кабельной системы приходится снимать потолочные плиты с обеих сторон стены и удалять (а затем повторно устанавливать) противопожарные заглушки. Придуманная мною конструкция с самонастраивающейся горловиной позволяет удаленно изымать кабели, используя ранее оставленный тяговый шпагат. Хотя такой механизм будет иметь преимущества в любой офисной среде, как оказалось, он представляет наибольший интерес для зданий учреждений здравоохранения, острой проблемой которых является защита от возможного распространения инфекционных заболеваний.

С целью соблюдения строительных норм по обеспечению противопожарной безопасности нам было необходимо решить также и ряд других вопросов. Строительные нормативы требуют, чтобы огнезадерживающая защита была обеспечена и внутри рукава, и снаружи. Чтобы прикрыть дыры вокруг кабелепровода, в некоторых продуктах используют стальной фланец или кольцо. Мы, опять же интуитивно, чувствовали, что для обеспечения соответствия нормативам по пожарной безопасности требовался специальный противопожарный сальник. И хотя строительные нормы не содержат специального требования по заземлению рукавов, согласно этим документам, все сопрягаемые с рукавами кабельные каналы должны иметь непрерывное заземление. Для выполнения этого требования необходимы соответствующие средства.

Основным преимуществом новой конструкции является ее экономическая эффективность для владельца здания и кабельного инсталлятора. Новый продукт существенно улучшает кабельную проводку с точки зрения как пожарной безопасности, так и процесса ее инсталляции. Разработка методов удаленного изъятия/добавления кабелей без обязательного вскрытия потолка с обеих сторон стены существенно увеличит производительность работы инсталляторов и позволит им заниматься исключительно тем, за что им платят деньги, — прокладкой кабелей. Кроме того, отсутствие необходимости устанавливать огнезадерживающие заглушки при каждой прокладке кабелей через стены означает экономию денег как при первоначальной инсталляции кабельной инфраструктуры, так и при каждом последующем ее изменении.

Снижение будущих рисков

Как уже говорилось, страшная трагедия стала “движущей силой” разработки продукта EZ-Path. Я думаю, что до 11 сентября 2001 г. большинство американцев не осознавали, что штаб-квартира вооруженных сил США представляет собой всего лишь огромное офисное здание, столь же подверженное пожарам, как и любое другое здание. После осмотра всех пострадавших помещений Пентагона, где вследствие террористического акта погибла масса людей, у меня возникли сомнения относительно эффективности имевшихся там огнезадерживающих средств. Однако осознание того, что появившиеся в моей голове в результате этого визита идеи сделают прокладку кабелей через стены более надежной и, возможно, будут способствовать снижению рисков возникновения пожаров в будущем, заставляет меня испытывать настоящее удовлетворение..





  
6 '2006
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• Картинки с выставки и FMC

• Противостояние угрозам безопасности

инфраструктура

• Сжатие сохраняемой информации набирает обороты

• Высокоскоростные сети хранения данных

• Администрирование радиочастотного спектра

информационные системы

• Тестируем пакеты бизнес-аналитики

• Как нам обустроить call-центр

• Контроль качества обслуживания клиентов в call-центрах

• Тестируем ПО виртуальных машин

сети связи

• Skype, Triple Play и футбол

• Реализация каналов GSM/GPRS в беспроводных системах сбора и передачи информации

защита данных

• Аттестация сетевых узлов

• Как выявить узлы-«нелегалы»

кабельные системы

• Трагедия как стимулятор инноваций в области противопожарных преград

• Близится принятие стандарта 10Gbase-T

новые продукты

• Монтажное оборудование EuroLAN Rack; Powerware 9355 — теперь и на 40 кВА; DECT-система для сетей IP-телефонии; Решения компании Planet для IP-телефонии; Менеджер трафика для SMB


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх