Вопрос 4 Инженерные решения по противопожарной защите здания

Способы обеспечения противопожарной защиты приведены на рисунке 9.3

Рисунок 9.3 – Способы обеспечения противопожарной защиты

Ограничение распространения пожара за пределы очага может быть осуществлено посредством:

- устройства противопожарных преград (противопожарные стены, перегородки, перекрытия, разрывы, экраны, водяные завесы, минерализованные полосы);

- установлением по результатам технико-экономических расчетов предельно допустимых площадей отсеков и этажности зданий;

- устройством аварийного отключения и переключения установок и коммуникаций;

- применением средств, предотвращающих или ограничивающих разлив горючего вещества;

- применением огнепреграждающих устройств в оборудовании.

Так, например, комплекс объемно-планировочных решений по ограничению площади, интенсивности и продолжительности горения может включать в себя:

1) деление здания по вертикали и горизонтали на пожарные отсеки, ограничение площади и высоты отсеков;

2) ограничение высоты расположения помещений, тушение пожара в которых затруднено, а также выделение указанных помещений противопожарными преградами;

3) ограничение количества шахт лифтов, пересекающих границы пожарных отсеков, а также ограничение связи с шахтами лифтов подземных и надземных этажей;

4) деление здания противопожарными преградами, которые блокируют распространение пожара за пределы помещений, между группами помещений различной функциональной пожарной опасности, между этажами и секциями, а также между пожарными отсеками.

Противопожарные преграды предназначены для предотвращения распространения пожара и продуктов горения из помещения или пожарного отсека с очагом пожара в другие помещения. Эти специализированные конструкции характеризуются: огнестойкостью и пожарной опасностью. Огнестойкость противопожарной преграды определяется огнестойкостью ее элементов (ограждающей части; конструкций, обеспечивающих устойчивость преграды; конструкций, на которые она опирается; узлов крепления между ними), а пожарная опасность противопожарной преграды определяется пожарной опасностью ее ограждающей части с узлами крепления и конструкций, обеспечивающих устойчивость преграды.

Современной тенденцией развития урбанизированных территорий является увеличение доли высотных зданий. Поэтому разработка системы мероприятий по снижению величины риска возникновения пожаров и сокращению числа пострадавших является актуальной и перспективной. Для высотных зданий характерны быстрое развитие пожара по вертикали и большая сложность обеспечения эвакуации и спасательных работ. Скорость распространения дыма и ядовитых газов по вертикали может достигать нескольких десятков метров в минуту. Анализ последствий пожаров в небоскребах, построенных в конце 20 века, а также пожар во Всемирном торговом центре в Нью-Йорке после террористической атаки 11 сентября 2001 года показали, что факторами, способствующими трагическому развитию событий, являлись:

· низкая огнестойкость строительных конструкций и инженерного оборудования, особенно металлических балок и ферм;

· наличие больших внутренних объемов, неразделенных противопожарными преградами;

· небольшое количество лестничных клеток и небольшая ширина лестниц для эвакуации;

· наличие многочисленных проходок в стенах и перекрытиях для кондиционирования, электрооборудования и других технологических нужд;

· отсутствие эвакуационных планов при авариях и пожарах;

· устройство подвесных потолков;

· много сгораемого оборудования, мебели, облицовки.

Деление высотных зданий на пожарные отсеки по вертикали предлагается осуществлять противопожарными перекрытиями, по горизонтали – противопожарными стенами. Жилая часть здания должна иметь самостоятельные выходы и быть отделена от помещений иного функционального назначения противопожарными стенами и перекрытиями. Наибольшая площадь надземного этажа между противопожарными стенами – площадь пожарного отсека – должна быть не более 1500 м² (для гостиниц), не более 2000 м² (для жилых помещений), не более 2500 м² в остальных случаях. Высота каждого пожарного отсека надземной части здания не должна превышать 50 м (16 этажей). Например, 32-этажное здание должно иметь два пожарных отсека по 16 этажей: первый отсек включает в себя первые 16 этажей, второй отсек – с 17 по 32 этажи.

Каждый объект должен иметь такое объемно-планировочное и техническое исполнение, чтобы эвакуация людей из него была завершена до наступления предельно допустимых значений опасных факторов пожара. Поэтому процесс эвакуации людей должен быть достаточно кратковременным. Безопасность людей в процессе эвакуации достигается, если расчетное время эвакуации τ_р из зданий и сооружений в целом равно или меньше необходимого (безопасного) времени эвакуации τ_н,

Главными регулируемыми факторами для организации успешной эвакуации людей являются количество и ширина эвакуационных выходов (рис.9.4). При определении количественных значений этих факторов учитывают, что плотность людских потоков на путях эвакуации может достигать предельных значений – 10-12 чел/м².

В целом, для обеспечения эвакуации необходимо:

- установить количество, размеры и соответствующее конструктивное исполнение эвакуационных путей и выходов;

- обеспечить возможность беспрепятственного движения людей по эвакуационным путям;

- организовать управление движением людей по путям эвакуации (световые указатели, звуковое и речевое оповещение и др.).

Рисунок 9.4– Эвакуационные выходы

По общему правилу из зданий, помещений и на каждом этаже должно предусматриваться не менее двух выходов. Двери их должны открываться по направлению выхода, минимальная ширина пути эвакуации принимается 1 м, дверей на путях эвакуации – 0,8 м, высота проходов – не менее 2 м.

Для общих коридоров, по которым могут эвакуироваться из помещений класса Ф1 более 15 чел, а также из помещений других классов функциональной пожарной опасности – более 50 человек, ширина пути эвакуации должна быть не менее 1,2 м.

Количество и общая ширина эвакуационных выходов из помещений, с этажей и из зданий определяют также в зависимости от максимально возможного числа эвакуирующихся через них людей и предельно допустимого расстояния от наиболее удаленного места возможного пребывания людей (рабочего места) до ближайшего эвакуационного выхода.

Для обеспечения защиты людей на путях эвакуации необходимо предусмотреть систему мер, обеспечивающую противодымную защиту людей. Она может обеспечиваться: объемно-планировочными решениями, использованием материалов с низкой дымообразующей способностью, использованием приточной вентиляции для создания избыточного давления в защищаемых помещениях и на лестничных площадках, использованием устройств и средств механической и естественной вытяжной вентиляции для удаления продуктов горения и разложения.

Системы пожарной сигнализации предназначены для выявления очага пожара на самой ранней стадии его развития. Они включают следующие основные элементы: ручные (РИ) и автоматические пожарные извещатели (АПИ), соединенные электрическими линиями связи с приемной станцией (ПС). Приемная станция, размещаемая в местах с постоянным пребыванием людей, состоит из устройства индикации сигналов (УИ), устройства сигнализации (УС), блока питания (БП) и аккумуляторной батареи (АБ), выполняющей функции аварийного блока питания.

Все автоматические излучатели характеризуются порогом срабатывания, защищаемой площадью, условиями эксплуатации и требованиями к размещению, напряжению питания. Тепловые извещатели имеют защищаемую площадь (площадь, контролируемую одним извещателем) 15-30 м², дымовые – 100-150 м².

Ручные пожарные извещатели применяют для передачи работником путем нажатия кнопки сообщения о пожаре на приемную станцию. Наиболее распространены извещатели типа ПКИЛ (пожарный кнопочный извещатель лучевой).

Для прекращения горения используют следующие методы (рис. 9.5).

Рисунок 9.5 – Методы тушения пожара

Огнегасительными называют вещества, которые при введении в зону сгорания прекращают горение: вода, водяной пар, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, негорючие газы, сухие огнетушительные порошки. Воду не применяют при тушении щелочных металлов (натрия, калия), карбида кальция, и жидкостей с плотностью меньше воды (бензин, керосин, ацетон, спирты), не используют для тушения электроустановок. Водяной пар используют для тушения твердых, жидких веществ в небольших помещениях. Химические и воздушно-механические пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не взаимодействующих с водой. Пена покрывает горящие вещества и препятствует поступлению горючих веществ и паров к очагу горения. Применение инертных и негорючих газов(азот, аргон) основано на разбавлении воздуха и снижении в нем концентрации кислорода. Например, углекислый газ используют для тушения легко воспламеняющихся жидкостей, электрооборудования, печей, аккумуляторных станций. Нельзя применять для тушения щелочных, тлеющих материалов. Водные растворы солейобразуют на поверхности горящего материала пленки и препятствуют проникновению кислорода к очагу горения и дополнительно снижают температуру горящих веществ. Порошковые огнегасительные составы препятствуют поступлению кислорода к поверхности горящего материала. Их используют для тушения небольшого количества горящего материала. Огнетушители маркируются буквами (разряд), и цифрами (объем в литрах).

Средства пожаротушения делят на:

- первичные (переносные и передвижные огнетушители (рис. 9.6), ящики с песком, асбестовые покрывала, внутренние пожарные краны),

- стационарные (средства пожарной автоматики запускаются автоматически или с помощью дистанционного управления),

- передвижные (пожарные автомобили, самолеты, вертолеты, поезда, суда, мотопомпы).

Рисунок 9.6 – Виды огнетушителей

Если ликвидация пожара первичными средствами пожаротушения невозможна, или когда люди в помещениях находятся не круглосуточно, применяются автоматические установки пожаротушения. Тип автоматической установки пожаротушения, вид огнетушащего вещества и способ его подачи в очаг пожара определяются в зависимости от вида горючего материала, объемно-планировочных решений здания и параметров окружающей среды. Наиболее широкое распространение получили установки водяного и пенного тушения, подразделяемые на спринклерные и дренчерные. Спринклерные установки включаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиком является спринклер, снабженный легкоплавким замком, который плавится при повышении температуры и открывает отверстие в трубопроводе с водой над очагом пожара. Для отапливаемых помещений огнетушащим веществом является вода, для не отапливаемых - воздух. Дренчерные установки отличаются от спринклерных тем, что оросители на распределительных трубопроводах (дренчерах) не имеют легкоплавкого замка и отверстия постоянно открыты. При включении дренчерной установки орошается вся площадь помещения, поэтому они используются для защиты помещений, в которых возможно быстрое распространение пожара.