CC BY
205
УДК 699.81 (083.74) ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРЕДПРИЯТИЙ СЕРВИСА
В. В. Ерыгин1
Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики (СПбГУСЭ),
191015, Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7
Аннотация - Рассмотрено влияние объемно-планировочных, конструктивных решений и применяемых материалов на обеспечение пожарной безопасности зданий и сооружений предприятий сервиса. Рассмотрено поведение материалов и строительных конструкций в условиях опасных факторов пожара.
Ключевые слова: предотвращение распространения пожара; оценка пожарной обстановки; показатели пожарной опасности; состояние материалов; опасные факторы.
MAINTENANCE OF FIRE SAFETY OF BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS OF THE
ENTERPRISES OF SERVICE
V.V. Erygin
The St.-Petersburg state university of service and economy (SPbSUSE), 191015, St.-Petersburg, streetKavalergardsky, 7
The summary - Influence of space-planning, constructive decisions and applied materials on maintenance of fire safety of buildings and constructions of the enterprises for service is considered. The behavior of materials and building designs in the conditions of dangerous factors of a fire is considered.
Keywords: prevention of distribution the fire; an estimation fire danger; indicators of fire danger; a condition of materials; dangerous factors.
В современных экономических условиях происходит интенсивное развитие сети сервисных предприятий. Многие из них используют технологии связанные с применением легко воспламеняемых и взрывоопасных веществ. При этом возводятся новые здания или используются уже построенные ранее для других целей, где применяются различные объемнопланировочные и конструктивных решения, материалы ограждений и др., которые в значительной мере могут определять пожарную безопасность таких объектов. Так объемно-планировочные решения влияют на: ограничение распространения пожара внутри здания и между зданиями; ограничение распространения продуктов горения при пожаре и распространения возможного взрыва за пределы одного помещения; рациональное размещение рабочих мест, мест пребыванию людей, эвакуационных путей и выходов, обеспечивающих условия безопасной эвакуации людей. Материалы стен и ограждений, их окраска и др. в значитель-
ной мере могут, как способствовать, так и препятствовать возникновению пожаров.
В соответствии со ст. 20 Федерального закона «О пожарной безопасности» нормативное правовое регулирование в области пожарной безопасности представляет собой принятие органами государственной власти нормативных правовых актов по пожарной безопасности. В настоящее время в РФ действует целый ряд таких актов, правил и норм. Рассмотрим наиболее значимые из них, которые в целом обеспечивают пожарную безопасность зданий и сооружений любых предприятий сервиса.
Нормативное регулирование в области пожарной безопасности - установление уполномоченными государственными органами в нормативных документах обязательных для исполнения требований пожарной безопасности. К нормативным документам по пожарной безопасности относятся стандарты, нормы и правила пожарной безопасности, инст-
рукции и иные документы, содержащие требования пожарной безопасности.
Предотвращение распространения пожара достигается:
- предотвращением распространения горения в технологическом оборудовании и коммуникациях;
- ограничением применения сгораемых веществ и материалов в технологических процессах;
- применением не распространяющих горение строительных материалов и конструкций;
- разделением различных по пожарной опасности процессов;
- ограничением размеров зданий и пожарных отсеков;
- повышением пределов огнестойкости и снижением горючести ограждающих и несущих строительных конструкций;
- использованием противопожарных преград;
- защитой проемов, устройством преград в коммуникациях, заделкой стыков;
- использованием первичных, автоматических и привозных средств пожаротушения, а также систем обнаружения и сигнализации о пожаре;
- устройством противопожарных разрывов и преград между зданиями;
- использованием противопожарного водопровода;
- обеспечением доступа пожарных к возможным очагам пожара.
Объемно-планировочные решения зданий должны быть выполнены с учетом функциональной пожарной опасности помещений. При размещении в здании помещений различной функциональной пожарной опасности их следует объединять в частях зданий, для которых предусматриваются отвечающие их пожарной опасности противопожарные мероприятия.
При наличии в одном помещении участков или технологических процессов с различной пожарной опасностью следует предусматривать мероприятия по
предотвращению распространения пожара, эффективность которых должна быть заранее обоснована. Если мероприятия не являются достаточно эффективными, то различные по пожарной опасности участки или технологические процессы следует размещать в отдельных помещениях.
При размещении помещений следует учитывать опасность распространения пожара в смежные помещения в результате проникания пламени или продуктов горения, разогретых до высоких температур, через проемы и отверстия, по строительным конструкциям и коммуникациям, по наружным проемам по вертикали и горизонтали, а также в результате прогрева ограждающих конструкций или коммуникаций или их разрушения (Приложение №2).
В зданиях с массовым пребыванием людей помещения, опасные в отношении взрыва и пожара, следует размещать таким образом, чтобы на путях эвакуации не возникало препятствий, ведущих к увеличению времени эвакуации или невозможности использования эвакуационных путей.
Подвалы под зданиями должны быть одноэтажными, за исключением случаев, предусмотренных в нормах. В подвалах и цокольных этажах следует ограничивать размещение горючих веществ и материалов. При необходимости размещения в подвалах и цокольных этажах помещений с горючими веществами и материалами их следует ограничивать по площади и ширине и размещать таким образом, чтобы обеспечивались доступ подразделений пожарной охраны и подача средств тушения.
В каждой части подвального этажа (в том числе в коридоре), выделенной противопожарными стенами или перегородками, с помещениями, в которых применяются или хранятся горючие вещества и материалы, следует предусматривать не менее двух окон размерами
0,75х 1,2м с приямками (рис.1) [5].
Для разделения зданий на пожарные отсеки следует использовать внутренние продольные или поперечные противопожарные стены, а для предотвращения распространения пожара между зданиями - наружные противопожарные стены. Внутренние противопожарные стены целесообразно совмещать с температурными швами.
Рисунок 1 - Основные части здания:
1 - кровля; 2 - стропила крыши; 3 -лестница; 4 - стены кирпичные; 5 -перекрытия; 6 - колонны; 7 - перегородки; 8 - прогоны; 9 - стены подвала;
10 - фундаменты; 11 - приямки окон подвала.
Противопожарные стены могут выполняться ненесущими, несущими или самонесущими.
Противопожарные стены и перегородки могут использоваться для разделения помещений с различной функциональной пожарной опасностью или с различной пожарной нагрузкой.
Предел огнестойкости противопожарных стен и перегородок должен соответствовать требованиям СНиП 21-01-97.
При проектировании может быть выполнено обоснование увеличения или
уменьшения предела огнестойкости противопожарной стены или перегородки, учитывающее величину пожарной нагрузки в помещениях, разделяемых этой стеной или перегородкой, ее фактический предел огнестойкости при температурном режиме реального пожара и возможность обеспечения тушения пожара за время достижения предела огнестойкости противопожарной стены. Обоснование уменьшения предела огнестойкости противопожарной стены должно быть согласовано в установленном порядке.
Противопожарные стены должны опираться на фундаменты или фундаментные балки и, как правило, пересекать все конструкции и этажи. Противопожарные перекрытия должны примыкать к наружным стенам, выполненным из негорючих материалов, без зазоров. В зданиях с остеклением, расположенным в уровне перекрытия, они должны пересекать эти стены и остекление. В местах пересечения целесообразно устраивать гребни, выступы или козырьки, предотвращающие переход пламени или продуктов горения через оконные проемы.
При прокладке кабелей и трубопроводов через ограждающие конструкции с нормируемыми пределами огнестойкости и классами пожарной опасности зазоры между ними следует заполнять материалами, не снижающими предел огнестойкости и класс пожарной опасности этих конструкций.
В противопожарных стенах допускается устраивать вентиляционные и дымовые каналы так, чтобы в местах их размещения предел огнестойкости противопожарной стены с каждой стороны канала был не менее нормативной [5].
С целью прогнозирования и оценки пожарной обстановки в зданиях предприятий сервиса необходимо определить основные параметров пожара.
Алгоритм расчета заключается в выполнении двух последовательных этапов. Вначале производится оценка и прогнозирование обстановки в горящем помещении (помещениях), а затем перехо-
дят к анализу возможной динамики с учетом влияния параметров сосредоточения и введения сил и средств тушения.
Во всех случаях при тушении пожаров в зданиях прогнозируются три характеристики развития пожара:
-площадь пожара;
-температурный режим в объеме каждого горящего помещения;
-газообмен при развитии пожара в помещении (помещениях).
При прогнозировании площади пожара в данном помещении основным параметром, определяющим ее величину во времени, является линейная скорость распространения горения Vл м/мин, которая является функцией пожарной нагрузки qп ,коэффициента условий газообмена Кг и высоты помещений к. Ул=Ддп,Кг,К). При этом, как правило, пользуются усредненными значениями величин Vл, полученными на основе математикостатистического анализа описаний реальных пожаров.
После расчета изменения площади пожара во времени определяется температурный режим в объеме горящего помещения по формуле:
0?(1-1в)Р
С =
СрК+УЬС«-!)]
где: - низшая теплота сгорания; т -
доля потерь тепла; в - коэффициент химического недожога; Ср - среднеобъемная теплоемкость; V:- - количество продуктов горения, образующихся при сгорании 1 кг материала; ¥0 - теоретически требуемое количество воздуха для сгорания 1 кг материала; а - коэффициент избытка воздуха. При прогнозировании температуры необходимо иметь в виду, что в процессе свободного развития пожара может быть: нарастание температуры, установившийся режим и снижение температуры.
Установившийся режим наступает тогда, когда расход уходящих газов из горящего помещения равен сумме расхода поступающего воздуха и скорости выгорания. Такое положение наступает при
установившемся расположении нейтральной зоны в объеме горящего помещения (помещений) - плоскость, в которой внутреннее избыточное давление равно атмосферному. Ниже нейтральной зоны давление меньше атмосферного, а поэтому в эту часть объема помещения будет приток наружного воздуха. Выше нейтральной зоны давление больше атмосферного. Это приводит к тому, что огонь и нагретые продукты горения будут распространяться в первую очередь в той части объема горящего помещения, которая располагается выше нейтральной зоны. Следовательно, очень важно при прогнозировании и оценке пожарной обстановки в отдельном помещении или в здании в целом определить места расположение нейтральной зоны визуально на данный момент времени или аналитически с учетом возможной динамики пожара формуле:
Н
К =
(5п)2Рн
/Рв)
2п + 1 2Рв
где: ^ - расстояние от геометрического центра приточного (нижнего) отверстия до нейтральной зоны, м; Н - расстояние между геометрическими центрами приточного и вытяжного (верхнего) отверстий, м; SH И Бв - соответственно площади приточных и вытяжных отверстий; рн и рв - соответственно плотность наружного воздуха и выходящих продуктов горения, кг/м3.
При наличии одного отверстия в ограждающих конструкциях горящего помещения нейтральная зона будет располагаться примерно на 1/3 высоты отверстия (проема).
При прогнозировании развития пожара в здании в целом нужно учитывать, что основными путями распространения огня в зданиях предприятий сервиса могут быть наружные внутренние поверхности сгораемых конструкций (стены, перегородки, перекрытия, крыши); проемы и различные отверстия в конструктивных элементах; лестничные клет-
ки, шахты подъемников (лифтов), вентиляционные каналы. Последние два вида путей являются и основными путями распространения дыма при пожаре в здании.
Преобладающее направление распространения огня и дыма при развитии пожара по различным схемам будет зависеть от степени огнестойкости, назначения и этажности зданий, а также от планировки и компоновки помещений в них. Так, в одноэтажных зданиях I степени огнестойкости преобладающим направлением распространения огня будет горизонтальное по поверхности пожарной нагрузки.
При выборе материалов с точки зрения их пожарной опасности во всех случаях следует руководствоваться их основными показателями, к которым относятся:
-температура воспламенения (4ос.)
- температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение;
-температура самовоспламенения (¿св.) - самая низкая температура горючего вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения;
-температура тления (¿тл) - самая низкая температура вещества (материалов, смеси), при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением тления.
По этим и другим показателям материалы делят на группы, характеризующие их опасность при возникновении пожара [5].
Строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью. Показателем огнестойкости является предел огнестойкости, пожарную опасность конструкции характеризует класс ее пожарной опасности. Огне-
стойкостью строительных элементов и конструкций называют свойство сохранять несущую способность под воздействием высоких температур, а также сопротивляться образованию сквозных отверстий, прогреву до критических температур и распространению огня. Каждая строительная конструкция имеет определенный предел огнестойкости.
Действие высоких температур в условиях пожара не оказывают существенного влияния на физико-химические свойства только в том случае, если эти температуры не достигают температур разложения. Так воздействие высоких температур не оказывают практически никакого вредного воздействия на плотные керамические изделия. Однако металлы, которые находят в строительстве широкое применение, обладают способностью размягчаться при нагревании и восстанавливать свои физико-
механические свойства после охлаждения. При пожаре металлические конструкции очень быстро прогреваются, могут терять прочность, деформироваться и обрушаться. Наименьшей пожаростойко-стью обладают алюминиевые сплавы, из которых изготавливают: уголки, швеллера, двутавры, плоские и волнистые листы, трубы. Недостатками алюминиевых сплавов являются: высокий коэффициент теплового расширения. Их предел прочности в 2 раза снижается при температуре t = 235 - 325 оС. В условиях пожара температура может достичь этих значений менее чем за одну минуту. Способность бетона сопротивляться воздействию высоких температур зависит, главным образом, от свойств его заполнителей. Листовое стекло не является надежной зашитой от огня, хотя при пожаре может долгое время оставаться в окнах. Армированное стекло сохраняет свою целостность при пожаре в течение ограниченного времени, но оно задерживает около 50% излучаемой лучевой и тепловой энергии. Полые стеклоблоки используют как несущие стены или перегород-
ки. Стена из стеклоблоков имеет предел огнестойкости 15 минут.
Древесина и изделия из нее являются горючими. При температуре свыше 100оС пересыхает, обесцвечивается, деформируется и теряет свою массу. Если температура повышается на каждые 10оС сверх 100оС скорость протекания данных процессов удваивается. При нагревании до 150оС древесина желтеет, возрастает количество выделяющихся летучих веществ. Температура самовоспламенения древесины в пределах 350 - 450 оС.
Наиболее пожароопасными материалами являются термопластичные пластмассы, которые изменяют свое агрегатное состояние при относительно невысоких температурах, легко воспламеняются, а при горении выделяют высокотоксичные газообразные продукты.
Современные тенденции в области проектирования и строительства объектов народного хозяйства предполагают строительство блокированных зданий, многоэтажных зданий без световых проёмов, если это допускается по условиям технологии и санитарным нормам, строительство зданий повышенной этажности, в том числе и зданий с массовым пребыванием людей. Пожары в подобных зданиях при необеспечённости их противо-дымной защитой принимают затяжной характер, требуют дополнительного привлечения сил и средств на тушение пожара, а также спасение людей.
Под опасными факторами пожара (ОФП) понимают факторы, воздействие которых приводит к травмам, отравлению и гибели людей, а также к уничтожению (повреждению) материальных ценностей:
1. Задымление, где пребывание людей смертельно:
- снижение видимости больше допустимой нормы,
- количество кислорода менее допустимой нормы (16-15% ),
- концентрация отравляющих веществ выше допустимых безопасных пределов (СО2 - 20% , СО - 4,0% ).
2. Тепловое воздействие, где нахождение людей смертельно опасно:
- воздействие высоких температур
(60),
- тепловое излучение превышающее допустимую безопасную интенсивность (4,2 кВт/м2),
- непосредственное воздействие открытого пламени и искр.
3.Возможные обрушения строительных конструкций:
-обрушение от потери несущей способности основных строительных элементов,
- прогары в сгораемых ограждающих конструкциях.
4.Психологическое воздействие пожара на психофизическое состояние человека:
- гибель людей в результате паники и неадекватных действий,
- тяжелые психические травмы, вызванные стрессовыми перегрузками.
5.Воздействие вторичных проявлений ОФП:
- избыточное давление взрыва,
- радиоактивное излучение,
- радиоактивное заражение местности,
- заражение отравляющими и инфекционными биологическими веществами (аммиак, хлор, холера, чума),
- воздействие опасных химических веществ (кислоты, окислители, щелочи),
- воздействие электрического тока.
Основополагающим в нормативных документах по обеспечению пожарной безопасности в строительстве являются:
- приоритетность требований, направленных на обеспечение безопасности людей при пожаре, по сравнению с другими противопожарными требованиями;
- применимость противопожарных требований к объектам защиты на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации, включая реконструкцию, ре-
монт и изменение функционального . назначения;
- изложение главных требований к противопожарной защите зданий и сооружений в форме целей этой защиты;
- максимально возможное сокращение описательных требований к средствам и способам обеспечения пожарной безопасности;
- существенное развитие классификационной основы противопожарного нормирования для более объективного и дифференцированного учета функционального назначения зданий и сооружений, реакции находящихся в них людей, а также конструкций и материалов, из которых они построены, на возникновение и развитие пожара и для расширения вариантности и повышения адекватности выбора средств и способов противопожарной защиты угрозе пожара.
Обновление системы нормативных документов в строительстве происходит не одновременно. Многие из действующих СНиП и других нормативных документов содержат противопожарные требования и правила, основанные на положениях СНиП 2.01.02. Поэтому при введении в действие норм установлено, что те положения СНиП 2.01.02, на которых основаны требования строительных норм и правил на конкретные виды строительной продукции - здания, сооружения, инженерные системы, конструкции и материалы, продолжают действовать до пересмотра указанных строительных норм и правил.
Введение новых стандартов на методы определения пожарно-технических показателей строительной продукции в большинстве случаев позволяет компетентным (аккредитованным в Системе сертификации ГОСТ Р) организациям
устанавливать эти показатели в соответствии с классификацией, принятой в СНиП 2.01.02.
Таким образом, в нормативных документах содержатся противопожарные требования, подлежащие обязательному соблюдению; в тех случаях, когда предполагается возможность отступления от какого-либо требования, оно излагается с оговоркой “как правило” и с условиями, при которых допускаются отступления.
Список использованных источников
1. Федеральный закон от 21 декабря 1994 г. № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» с изменениями, внесенными Федеральным законом от 22.08.2004 г. № 122 -ФЗ. (ред. от 30.12.2009г.)
2. Указ Президента Российской Федерации от 9 ноября 2001 г. № 1309 «О совершенствовании государственного управления в области пожарной безопасности».
3. Приказ МЧС России от 17 марта 2003г. №132 «Об утверждении Инструкции по организации и осуществлению государственного пожарного надзора в РФ».
4. НПБ 201-96 «Пожарная охрана предприятий. Общие требования».
5. Предотвращение распространения пожара.
Пособие к СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений. АО «ЦНИИпромзда-ний» http://www.polyset.ru/GOST/all-
аос/МББ/МББ-21-1-98/
6. СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные.
7. СНиП 31-05-2003 Общественные здания административного назначения.
8. ГОСТ 12.1.004-91*. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования
9. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
10. ППБ 01-03. Правила пожарной безопасности в Российской федерации.
1 Ерыгин Вячеслав Владимирович, старший преподаватель кафедры «Сервис торгового оборудования и бытовой техники» СПбГУ Тел.: (812)362-4413; [email protected].
