Проведение аварийно-спасательных работ при тушении пожаров в высших учебных заведениях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Реферат

Введение

Глава 1. Аналитический раздел

1.1 Типология высших учебных заведений

1.2 Конструктивные решения высших учебных заведений

1.3 Анализ пожарной опасности объекта

1.4 Особенности возникновения и развития пожара в зданиях ВУЗов

Глава 2. Прикладная часть

2.1 Оперативно-тактическая характеристика зданий и сооружений

Глава 3. Теоретический раздел

3.1 Выбор и обоснование места пожара

3.2 Выбор огнетушащего вещества

3.3 Расчет динамики развития пожара и расчет сил и средств для его тушения

Глава 4. Мероприятия по охране труда при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ на объекте

Глава 5. Экономическая часть

Заключение

Список используемых источников

Приложение



Реферат

Количество страниц пояснительной записки - 53.

Количество листов иллюстративного материала - 6.

Рисунков - 3.

Литературных источников - 17.

Ключевые слова: здание высшего учебного заведения, опасные факторы пожара, ликвидация чрезвычайной ситуации, аварийно-спасательные работы, тушение пожара, эвакуация пострадавших, силы и средства, пожарное аварийно-спасательное подразделение, пожарная аварийно-спасательная техника.

Для более качественного и эффективного реагирования на возникшие чрезвычайные ситуации, целью данной работы является разработка рекомендаций по ликвидации чрезвычайных ситуаций в здании высшего учебного заведения.

Задачи дипломной работы:

– Проведение анализа развития и ликвидации ЧС.

– Исследование наиболее часто используемых тактических приёмы и способов проведения аварийно-спасательных работ в зданиях.

– Выполнение теоретических расчетов требуемого количества сил и средств для тушения возможного пожара.

– Осуществление общей характеристики высших учебных заведений, наиболее часто встречающихся в Республике Беларусь.

– Прогнозирование возможной обстановки при развитии и локализации ЧС.

Материалы дипломной работы имеют практическое значение и могут быть использованы:

– для организации и проведения АСДНР при ликвидации чрезвычайных ситуаций;

– для рационального использования сил и средств МЧС при ликвидации чрезвычайных ситуаций в зданиях высших учебных заведений;

– для корректировки оперативных карточек на здания;

– для качественной (необходимой в современных условиях) подготовки личного состава ОПЧС в области ликвидации чрезвычайных ситуаций.



Введение

Основными направлениями работы МЧС являются принятие действенных мер по снижению гибели и травматизма людей на пожарах и других ЧС, своевременная локализация и ликвидация ЧС техногенного и природного характера, реализация мероприятий ГО, обеспечение постоянного контроля состояния пожарной, техногенной и экологической обстановки на территории Республики Беларусь и за ее пределами.

Пожары в высших учебных заведениях, как правило, создают опасность людям и угрозу быстрого распространения огня, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. В настоящее время в подобных зданиях широко применяют водяное отопление, централизованные системы пылеудаления, мусоропроводы, различные системы электро - и радиоустройств, телевидения и т.д. При пожаре будут возможны: наличие большого количества людей, нуждающихся в спасении и эвакуации; задымление как горящего, так ниже- и вышележащих этажей; быстрое распространение огня и дыма по пустотам и коммуникационным каналам; потеря прочности строительных конструкций и, как следствие, их обрушение.

Примеров пожаров в высших учебных заведениях множество:

Инцидент на объекте МВД. 03. 01. 2012 г. 19-51 в г. Минске по просп. Машерова, 6 на территории учреждения образования "Академия МВД Республики Беларусь" в жилом корпусе (14х 36 м) на первом этаже в помещении приготовления пищи (3х 6 м) произошло короткое замыкание электропроводки электрического котла без последующего горения. Эвакуация не проводилась. Пострадавших нет. Предполагаемая причина пожара - нарушение правил эксплуатации электросетей и электрооборудования (короткое замыкание электропроводки).

Пожар в здании учреждения образования. 22. 11. 2012 г. в 10-54 поступило сообщение о пожаре на четвертом этаже четырехэтажного учебно-административного здания учреждения образования "Белорусский государственный университет" в г. Минске по ул. Революционной,11. Работниками учреждения выведены из здания 400 человек. Пострадавших нет. В результате пожара повреждены деревянные элементы обрешетки стены на площади 1 кв. метр. В 12-00 учебный процесс возобновлен. Предполагаемая причина пожара - нарушение правил эксплуатации электросетей и электрооборудования (короткое замыкание электропроводки).

Инцидент в учреждении образования. 18. 02. 2011 г. 09-05 в г. Минске по просп. Дзержинского, 83 произошло короткое замыкание электропроводки без последующего горения на втором этаже десятиэтажного здания главного учебного корпуса учреждения образования "Белорусский государственный медицинский университет". Администрацией объекта эвакуированы 10 человек. Пострадавших нет, материального ущерба не нанесено.

Пожар в административном здании. 12. 01. 2010 г. 23-27 в г. Минске по ул. Сурганова, 13 произошел пожар на первом этаже четырехэтажного административного здания (15х 45 м) ГНУ "Институт физико-органической химии" НАН РБ. Огнем повреждено имущество в мастерской по ремонту компьютеров (5х 6 м), арендуемой ООО "Конструктив", закопчены стены и потолок коридора 1-го этажа здания. Пострадавших нет. Предполагаемая причина пожара - нарушение правил эксплуатации электросетей и электрооборудования (короткое замыкание электропроводки).

Тушение пожаров является составной частью системы противопожарной защиты и основным видом боевых действий подразделений МЧС. Спасание людей на пожаре и защита от огня материальных ценностей ? профессиональный долг каждого работника ОПЧС.

Способы действий подразделений разрабатывают, изучая и обобщая опыт тушения, чтобы из всех способов выбирать и учитывать все изменения, происходящие в практике тушения пожаров и техническом оснащении подразделений МЧС. Для организации тушения пожаров и управления действиями подразделений основную роль играет своевременное сосредоточение сил и средств, правильная организация работы оперативного штаба пожаротушения, бесперебойная работа тыла, медицинское обслуживание, обеспечение безопасных условий работы для личного состава при тушении пожара и т.д. Успешное решение этой задачи обеспечивается четко налаженным взаимодействием ОПЧС с другими службами населенных пунктов (милиция, энергослужба, ЖКХ и т.д.).

Наука о пожарной тактике, критически переработав и впитав в себя все лучшее из того, что было накоплено человечеством в борьбе с пожарами формируется, и обогащается, по мере изменения материальных условий жизни общества, совершенствования технических средств тушения пожаров и повышения боевых возможностей подразделений МЧС.

В данной работе рассматриваются частные, присущие высшим учебным заведениям, особенности развития пожаров, принципы и способы их тушения, что необходимо для практического изучения, подготовки специалистов по ликвидации пожаров на объектах подобного типа.

Общая характеристика работы:

Актуальность темы дипломной работы. Актуальность дипломной работы обусловлена современными тенденциями качественного и рационального проведения аварийно-спасательных работ.

Цель и задачи дипломной работы. Целью настоящей работы является оптимизация действий по проведению аварийно-спасательных работ с учетом анализа особенностей возникновения и развития пожара на объекте

Для выполнения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Проанализированы особенности объемно-планировочных, конструктивных и др. решений высших учебных заведений.

2. Проанализированы явления, происходящие на пожаре, факторы, способствующие и препятствующие развитию горения, а также тушению пожара.

3. Произведена оценка наиболее рациональных решений для осуществления боевых действий подразделениями МЧС.

4. Осуществлено грамотное использование пожарной аварийно-спасательной техники на пожаре, разработка тактических способов тушения и управления силами МЧС.

Объект исследования - учебное заведение "Полоцкий государственный университет".

Предмет исследования - проведение аварийно-спасательных работ.

Положения, выносимые на защиту. Результаты теоретического анализа данных по пожарам в Республике Беларусь, понятия проведение аварийно-спасательных работ.

Подход к совершенствованию проведения аварийно-спасательных работ, основанный на всестороннем изучении особенностей объекта.

Основные термины и определения:

Боевое развертывание - действия по приведению прибывших к месту вызова технических средств в состояние готовности к выполнению боевой задачи на пожаре [3].

Боевой участок - участок, на котором сосредоточены силы и средства, объединенные конкретной задачей по тушению пожара [3].

Зона горения на пожаре - часть пространства, в которой протекают процессы термического разложения твердых горючих материалов или испарение жидкостей, горение газов и паров в объеме диффузионного факела пламени [3].

Зона теплового воздействия пожара - прилегающая к зоне горения часть пространства, в пределах которой протекают процессы теплообмена между поверхностью пламени и окружающей средой [3].

Зона задымления на пожаре - часть пространства, занимаемая продуктами горения, дымом [3].

Локализация пожара - прекращение дальнейшего распространения пожара и создание условий для его успешной ликвидации имеющимися силами и средствами [3].

Ликвидация пожара - прекращение горения на пожаре, создание условий, при которых нет угрозы людям и животным и приняты меры по предотвращению возобновления горения [3].

Опасный фактор пожара - фактор пожара, воздействие которого приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному и экологическому ущербу [3].

Пожар - неконтролируемое горение вне специального очага, приводящее к ущербу [3].

Разведка пожара - непосредственные действия по сбору сведений о пожаре для оценки обстановки и принятия решений по организации боевых действий [3].

Тушение пожара - процесс воздействия сил и средств, а также использование методов и приемов, направленных на ликвидацию пожара и исключение повторного возгорания [3].

Номер вызова - количества отделений на основных технических средствах, направляемых на тушение пожаров и ликвидацию других чрезвычайных ситуаций [4].

Объект - здание, сооружение, помещение, процесс, технологическая установка, вещество, материал, транспортное средство, изделия, а также их элементы и совокупности [4].

Расписание выезда сил и средств гарнизона - оперативный документ гарнизона, определяющий количество и порядок привлечения сил и средств подразделений для ликвидации пожаров и чрезвычайных ситуаций [4].

Район выезда пожарного аварийно-спасательного подразделения - территория, на которую предусмотрено первоочередное направление пожарного аварийно-спасательного подразделения [4].

Силы и средства гарнизона - рядовой и начальствующий состав пожарных аварийно-спасательных подразделений, пожарная аварийно-спасательная техника, пожарно-техническое вооружение, аварийно-спасательное оборудование, инструменты, средства связи и оповещения, средства индивидуальной защиты, снаряжение и другое имущество, находящиеся на вооружении подразделений по чрезвычайным ситуациям [4].

Перечень условных обозначений:

ВУЗ - высшее учебное заведение;

РТП - руководитель тушения пожара;

НШ - начальник штаба;

НТ - начальник тыла;

БУ - боевой участок;

НБУ - начальник боевого участка;

ОП - огнетушитель порошковый;

ОУ - огнетушитель углекислотный

СиС - силы и средства;

АТС - автоматическая телефонная станция;

ГСМ - горюче-смазочный материал;

АЦ - автоцистерна;

АШ - автомобиль штабной;

ПГ - пожарный гидрант

ГДЗС - газодымозащитная служба

СИЗОД - средства индивидуальной защиты органов дыхания

АГДЗС - автомобиль газодымозащитной службы

АМС - автомобиль медицинской службы

АСА - аварийно-спасательный автомобиль

ПАСО - пожарно-аварийно-спасательный отряд

ПАСЧ - пожарно-аварийно-спасательная часть

ЦОУ ? центр оперативного управления

Основные формулы и справочные данные для расчета сил и средств, необходимых для тушения пожара. Порядок расчета сил и средств необходимых для тушения пожара определен в НПБ-64-2005 "Порядок определения необходимого количества сил и средств для обеспечения функционирования подразделений, осуществляющих предупреждение и тушение пожаров в организациях" [8].

Порядок определения расчетной площади тушения пожара:

Расчетная площадь тушения пожара F_п (м ²) при свободном горении твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов определяется по формуле:

, (1)

где ф_св.р. - расчетное время свободного развития пожара;

V_л - скорость распространения пламени;

F_отс - площадь пожарного отсека, м ².

Расчетное время свободного развития пожара определяем по формуле:

_св.р. = _д.с. + _сб. + _сл. + _б.р., (2)

где _д.с. - время до сообщения о пожаре, принимается равным 10 мин;

_сб. - время сбора и выезда подразделения по тревоге, принимаемое равным 1 мин;

_сл. - время следования подразделения на автомобилях к месту пожара по кратчайшему маршруту, мин;

_б.р. - время боевого развертывания подразделения до момента ввода средств на тушение пожара, мин.

Время следования подразделения на автомобилях к месту пожара определяем по формуле:

, (3)

где L - расстояние от места дислокации подразделения до места пожара;

V_дв. - средняя скорость движения автомобиля, принимаемая 30 ^км/_ч при его следовании по территории организации и 40 ^км/_ч - вне территории организации.

Время боевого развертывания подразделения до момента ввода средств на тушение пожара, определяем по формуле:

, (4)

где n - количество этажей отсека.

При наличии в пожарном отсеке установок с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями расчетная площадь пожара принимается равной площади аварийного разлива, исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м ², а остальных жидкостей - на 1 м ² пола помещения.

Расчетная площадь тушения пожара в резервуарах принимается равной площади зеркала жидкости, находящейся в резервуаре.

Расчетная площадь тушения наружных установок с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями принимается равной площади аварийного разлива, исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,10 м ², а остальных жидкостей - на площади 0,15 м ².

Порядок расчета требуемого количества приборов для тушения пожаров:

При выборе способа и средств тушения пожаров следует исходить из возможности достижения максимального огнетушащего эффекта при минимальных затратах. Выбор средств тушения должен производиться с учетом класса пожара и требований пункта 7 настоящих Норм.

Требуемое количество приборов тушения водой (стволов) N^Т_ств определяют по формуле:

, (5)

где - требуемый расход огнетушащего вещества (воды);

q_ств - производительность ствола по воде, ^л/_с.

Требуемый расход огнетушащего вещества определяем по формуле:

, (6)

где - требуемая интенсивность подачи воды на тушение, ^л/_{(с м} ²₎

При расчете требуемого количества приборов тушения для тушения пожаров следует учитывать необходимость защиты (охлаждения) выше и ниже расположенных этажей и помещений, наружных установок и других объектов, смежных с горящим. Количество стволов на защиту определяется по формуле:

N^з_ств = П_з J^з_тр, (7)

где П_з - параметр защиты, м, м ²;

J^з_тр - требуемая интенсивность подачи воды на охлаждение.

Требуемая интенсивность подачи воды на охлаждение для зданий принимается равной:

J^з_тр = 0,25 J^т_тр

Порядок расчета численности личного состава для тушения пожаров:

Общую численность личного состава для тушения пожаров определяют по формуле:

N_{личн.сост} = , (8)

где Z - количество видов выполняемых работ;

k - количество людей, занятых выполнением данного вида работы

Требуемое количество подразделений (отделений) основного назначения определяют по формуле:

, (9)

где N_{личн.сост} - требуемая численность личного состава для тушения пожара без учета привлечения других сил (рабочих, служащих, организованного населения, воинских подразделений и других);

Л - численность личного состава одного отделения, принимаемая по тактико-техническим характеристикам аварийно-спасательной техники.

Основные формулы и справочные данные для расчета экономической оценки тушения пожара. Затраты на тушение пожара определяются по формуле:

П_i = C_i, (10)

где П_i - суммарные затраты;

C_i - стоимость огнетушащих средств и работы передвижной пожарной техники.

Стоимость огнетушащих средств и работы передвижной пожарной техники определяем по формуле:

С_i=С^тех+С^ов, (11)

где С^тех - стоимость использования передвижной пожарной техники;

С^ОВ - стоимость огнетушащих веществ;

Стоимость использования работы пожарной техники на пожаре определяем по формуле:

С^общ_тех = С_АЦ+С_АП, (12)

где С^общ_тех - общая стоимость работы пожарной техники (в рублях);

С_АЦ, _АП - соответственно стоимость работы автоцистерн и автомобилей порошкового тушения. пожар тушение спасательная вуз

Стоимость использования работы автоцистерн определяем по формуле:

С_АЦ = С_ТОН.+С_СМ, (13)

где С_ТОН - стоимость топлива время работы с насосом для АЦ (принимаем одну модель АЦ, которая наиболее распространённая);

C_СМ - стоимость смазочных материалов.

Стоимость смазочных материалов рассчитываем по формуле:

C_СМ = 0,25 Ч С_ТОН (14)

Стоимость израсходованных огнетушащих веществ определяем по формуле:

С^ОТВ =? Ц^OТВ Ч W^OТВ, (15)

где Ц^ОТВ - цена 1 тонны используемого огнетушащего вещества;

W^OТВ - количество огнетушащего вещества, израсходованного на тушение пожара.



Глава 1. Аналитический раздел

1.1 Типология высших учебных заведений

Современная типология высших учебных заведений (далее - ВУЗов) отличается значительным разнообразием и имеет глубокие исторические корни. Она охватывает как традиционный опыт в создании зданий, так и разработки последних лет. Поскольку гражданское строительство ? одна из самых динамичных сфер архитектурной практики, то процесс совершенствования и развития форм происходит непрерывно.

Функционально-планировочная структура вузов, объемно-планировочное решение, размещение в городе, принципы построения генерального плана в значительной степени определяются величиной контингентов высшего учебного заведения, в зависимости от которого вузы подразделяются на:

малые - с контингентом дневного обучения до 2 тыс. студентов;

средние - более 2 до 5 тыс. студентов;

крупные - более 5 до 10 тыс. студентов;

крупнейшие - более 10 тыс. студентов.

Университеты являются крупнейшими многоотраслевыми вузами страны. Основные группы факультетов: естественные (физические, химические, биологические, геологические, географические, математические) и гуманитарные (юридические, философские, исторические, филологические, психологии, иностранных языков, журналистики и др.). В состав некоторых университетов входят сельскохозяйственные, художественные, медицинские и ряд других факультетов, но эти факультеты в университетах не являются профилирующими.

Контингент обучающихся в высших учебных заведениях устанавливается заданием на проектирование, и, как правило, формируется из: студентов дневной, вечерней и заочной форм обучения; учащихся подготовительного отделения; слушателей факультета (курса, института) повышения квалификации ФПК.

Расчетное количество студентов высших учебных заведений принимается по количеству студентов дневной формы обучения (по плану приема по специальностям, умноженному на срок обучения), и 10 % количества студентов заочной формы обучения.

Участок, отводимый для строительства высшего учебного заведения, как правило, должен обеспечивать размещение полного комплекта учебно-научных, хилых и хозяйственно-бытовых зданий и сооружений вуза с учетом функциональной взаимосвязи с другими учреждениями города.

Для большинства высших учебных заведений характерно деление территории на две основные функциональные зоны;

учебную (или учебно-научную) с научными подразделениями;

жилую со зданиями культурно-бытового назначения;

Кроме того, часто в составе комплексов высших учебных заведений выделяются специальные участки для научно-опытных производств (и отдельных зон), если они не могут войти в состав учебно-научной зоны по требованиям к своему размещению или по величине.

При разработке генеральных планов рекомендуется предусматривать:

кратчайшие связи зон и минимальные разрывы между ними;

компактное планировочное решение комплекса вуза при соблюдении оптимального процента его застройки (конкретно для каждой из зон) в зависимости от природных условий и климата;

поэтапное (для каждой очереди строительства) гармоничное развитие всех компонентов вузовского комплекса (учебных и хилых корпусов, сооружений спортивного, хозяйственного и культурно-бытового назначения);

резервирование части площади участка до 20-30 для перспективного развития комплекса.

Большое значение имеют принципы взаимного размещения двух основных зон вузовского комплекса: учебно-научной и жилой зоны студентов (если они решаются совместно). В современной практике проектирования и строительства университетов и крупных технических институтов наблюдаются две тенденции развития: дифференциации. двух основных зон или их взаимопроникновение.

Наиболее распространенные планировочные приемы - линейное развитие и центричное построение. Линейный или центричный типы вузовского комплекса обусловлены многочисленными факторами: величиной комплекса, структурой участка, типа высшего учебного заведения, места в композиционной структуре города. Для более крупных комплексов (более 12-15 тыс. чел.) характерно, как правило, линейное решение, так как в таких комплексах центричная структура может служить препятствием развития многофункционального центра.

При центричном построении может быть создан либо общий цент вуза, либо взаимосвязанная система центров: административно-общественный при учебно-научной зоне, культурно-бытовой - при жилой зоне, а также спортивной.

Одним из главных принципов в долголетии функционирования вуза является его постоянное развитие. Количественно контингент студентов вузов в стране не растет и не должен расти, но материальная база сейчас обеспечена меньше, чем наполовину, особенно с учетом новых расширенных функций вуза (воспитание, переподготовки, повышение квалификации, наука, прикладное производство).

Поэтому, как правило, большинство вузовских комплексов развивается. Важнейший вопрос - сочетание новой застройки и новых требований с уже существующими комплексами. Основными требованиями кроме функционально-технологических здесь являются:

создание единого ансамбля старого и нового;

художественная преемственность в архитектурном облике (масштаб, членение, ритм особенности пространственной структуры) с учетом современной трактовки новых корпусов;

единство отдельных материалов и гармония цветового решения;

завершение ансамблей в структуре городской застройки.

При разработке генерального плана необходимо решать две основные транспортные задачи:

создание подъездных путей, изоляцию территории от транспортных городских и междугородних магистралей;

организацию транспортного движения на территории комплекса при разделении с пешеходными потоками, обеспечивающими оптимальные связи между отдельными элементами вуза.

Основным условием организации подъездов к вузовским комплексам является изоляция их территории от транзитных потоков городского транспорта, от шума транзитных магистралей и возможность перспективного развития территории.

Основные транспортные подъезды желательно проектировать по периферийной территории комплекса с организацией глубоких тупиковых заездов и стоянок. Площадки для стоянки автомобилей следует предусматривать из расчета 20 автомобилей на 1000 студентов дневного отделения (показатель учитывает полную потребность вуза).

В крупных вузах с контингентом до 10 тыс. студентов для доступа к каждой группе факультетов рекомендуется предусматривать кольцевую автодорогу, охватывающую учебно-наглядную и хозяйственную зоны института. При этом дорожная сеть жилой и спортивной зон, как правило, решается самостоятельно.

В крупнейших вузах с расчетным числом студентов более 10-15 тыс. на территории, превышающей пешеходную доступность, возникает необходимость создания внутривузовского транспорта. При работе над генпланом такого комплекса следует стремиться к сохранению целостности зон и организации безопасных переходов (оптимальная развязка транспортного и пешеходного потоков в разных уровнях).

В состав высшего учебного заведения в соответствии с их архитектурно-планировочной структурой входят следующие подразделения:

общеинститутские и факультетские кафедры с кабинетами и лабораториями;

аудиторный фонд (общеинститутский и факультетский);

научно-исследовательские подразделения, учебные клиники, оранжереи, теплицы, виварии, инсектарий, ботанические сада, учебно-опытные хозяйства;

спортивные сооружения и отрытые спортплощадки, кафедры физического воспитания и спорта;

учебно-производственные здания и сооружения, в том числе для медицинских вузов - медико-санитарные учреждения, для педагогических - базовые школы, для театральных и консерваторий - театры, концертные залы;

библиотеки (библиотека - центральная, факультетская, филиалы), технический центр, вычислительный центр, кино фотолаборатория, телецентр;

музеи (общеинститутские и факультетские);

административно-хозяйственные (ректорат, администрация, хозяйственные);

экспериментальные производства;

предприятия культурно-бытового назначения, включая столовые, поликлиники, санатории - профилактории, оздоровительно - спортлагеря, торговые центры, ясли и т.д.);

обслуживающие подразделения, включая ремонтные мастерские, оклады, типографию, котельные, компрессорные, трансформаторные подстанции и т.д.;

В высших учебных заведениях выделяется группа общеинститутских помещений, которые образуют либо административно-учебный корпус, либо специальную зону общеинститутских зданий, включающих: крупные общеинститутские аудитории, кафедры, с лабораториями и учебными кабинетами, библиотеку, ректорат с администрацией, общественные организации, клубно-зрелищные помещения, межфакультетские лаборатории, вспомогательные и обслуживающие помещения, технический центр, спортивные залы.

В соответствии со спецификой для университетов характерна факультетская структура: студенты с первых же курсов обучаются на соответствующих факультетах. В университетах в отличие от других вузов функционально отсутствуют главные учебные корпуса для обучения всех первых курсов.

Университетский общеинститутский блок включает ректорат, библиотеку с музеем и группу актового зала.

Характерной особенностью функциональной и планировочной структуры университетов является наличие в их составе развитых научно-исследовательских подразделений, соответствующих профилю факультетов, непосредственно связанных с учебным процессом.

Здания высших учебных заведений проектируются с учетом объединения помещений в планировочные группы (блоки): факультетские, библиотечные корпуса, корпуса общеинститутских кафедр и подразделений, научные корпуса и мастерские и т.д. Основным структурным элементом вуза является факультет.

Факультетские помещения включают, как правило, следующие группы: факультетский аудиторный фонд, деканат, специализированные кафедры, обслуживающие и вспомогательные помещения, помещения общественных организаций.

Факультеты формируются, как правило, в соответствии со специализацией. Такие крупные элементы вузов, как блоки больших лекционных аудиторий, библиотечные корпуса и спортивные залы, обычно размещаются в обособленных блоках или в отдельно стоящих корпусах.

Специфика объемно-планировочных решений высших учебных заведений и особенно отдельных корпусов, очень велика и зависит от: композиционной структуры города, особенностей местности и участка, творческих концепций мастера - автора проекта.

Прогрессивными направлениями в проектировании и строительстве высших учебных заведений являются:

укрупнение вузов и созданий крупных вузовских, комплексов, кооперирование вузов с небольшим контингентом студентов в вуз городки;

создание системы зданий и корпусов, учитывающих динамику учебного процесса и позволяющих развивать вуз путем внедрения универсальных архитектурно-планировочных решений, менять технологию и оборудование в процессе эксплуатации;

кооперирование высших учебных заведений с объектами приложения труда - создание единых комплексов, включавших учебу - науку - производство: вузов-НИИ, совхозов - вузов, учебно-научно-лечебных комплексов и вузов - культурных центров городов и др.;

развитие научных подразделений в вузах (здания, корпуса) на базе внедрения научных исследований в учебный процесс и становление учебно-научного процесса;

совершенствование технической оснащенности лабораторий и аудиторий - применение ЭВМ, технических средств обучения (ТСО), телевидения, кинофикации и др.;

совершенствование типов общежитий (в том числе для семейных студентов) и комплексов жилых городков с учетом увеличивающегося объема самостоятельной работы студентов и аспирантов, улучшения быта и досуга студентов;

комплексность размещения и возведения учебных, научных, спортивных, жилых, культурно-зрелищных и обслуживающих зданий и сооружений вузов;

широкое использование подземных пространств в вузовских комплексах с целью экономии земли и средств;

учет экологических проблем жизненной среды вузов в окружающей территории;

создание современных выразительных градостроительных архитектурных ансамблей и гармоничного развития существующих комплексов.

1.2 Конструктивные решения высших учебных заведений

Здание - строительное сооружение, состоящее (по мере необходимости) из наземной и подземной частей, с помещениями для проживания и деятельности людей, размещения производств, хранения продукции или содержания животных. Здания, выполняемые из заранее изготовленных крупноразмерных плоскостных элементов стен, перекрытий, покрытий и других элементов, называют крупнопанельными. Панели, производимые в заводских условиях, имеют повышенную готовность: в них вмонтированы окна, двери, отопительные приборы. Применение таких конструкций повышает производительность труда, сокращает сроки строительства.

Конструктивные элементы здания (фундаменты, стены, колонны и перекрытия), соединяясь между собой в пространстве, образуют несущий остов. По особенностям пространственного остова различают следующие конструктивные типы зданий: бескаркасный, каркасный и с неполным каркасом (рисунок 1.1).

Бескаркасные здания (с несущими стенами) представляют собой системы ячеек, образованных стенами и перекрытиями. Наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий. Бескаркасный тип получил широкое распространение при возведении жилых домов, школ и других общественных зданий.



Рисунок 1. 1 ? Конструктивные типы жилых зданий: а ? бескаркасный; б ? каркасный; в ? с неполным каркасом; 1 ? несущие стены; 2 ? междуэтажные перекрытия; 3 ? колонны; 4 ? ригели; 5 ? самонесущие стены

Каркасные крупнопанельные здания выполняют в виде многоярусной пространственной системы, состоящей из колонн и междуэтажных перекрытий. Несущими элементами являются колонны, ригели и перекрытия, а роль ограждающих элементов выполняют наружные стены. Такой конструктивный тип используют для возведения высотных зданий, а также в тех случаях, когда необходимы помещения значительных размеров, свободные от внутренних опор (рисунок 1.2).

В зданиях с неполным каркасом наряду с внутренним рядом колонн нагрузку от междуэтажных перекрытий воспринимают наружные стены. В современном строительстве такой конструктивный тип имеет ограниченное применение (см. рисунок 1.1, в).

Рисунок 1.2 ? Конструктивные типы каркасных зданий: а ? с продольным расположением ригелей; б ? с поперечным расположением ригелей; в ? безригельное решение; г ? с пространственным каркасом; д ? с неполным поперечным каркасом и несущими наружными стенами; е ? с опиранием панелей на наружные панели и две стойки по внутреннему ряду; 1 ? самонесущие стены; 2 ? колонны; 3 ? ригели; 4 ? плиты междуэтажных перекрытий; 5 ? надколонная плита перекрытия; 6 ? межколонные плиты; 7 ? панель-вставка

Каждый конструктивный тип здания, в свою очередь, имеет несколько конструктивных схем, различающихся взаимным расположением несущих элементов.

Для бескаркасных типов зданий характерны следующие схемы:

с продольным расположением несущих стен (в этом случае на них опираются междуэтажные перекрытия);

с поперечным расположением несущих стен (в данном случае наружные стены, за исключением торцовых, ? самонесущие, на них не передаются нагрузки от перекрытий);

перекрестная ? с опиранием плит перекрытия (по контуру) на продольные и поперечные стены.

Для каркасного типа зданий могут применяться схемы с поперечным расположением ригелей, с продольным расположением ригелей и безригельные.

Выбор конструктивной схемы влияет на объемно-планировочное решение здания и определяет тип его основных конструкций.

1.3 Анализ пожарной опасности объекта

С точки зрения пожарной опасности можно отметить, что наличие в помещениях университета, синтетических изделий и разнообразной бытовой техники, с одной стороны, увеличивает потенциальную возможность возникновения пожаров, а с другой стороны, делает даже самый незначительный пожар опасным для жизни и здоровья людей из-за выделения ядовитых газов при горении синтетических материалов.

Другими источниками пожарной опасности являются: венткамеры, электрощитовые, гардеробы, книгохранилища, компьютерные залы, подсобные помещения.

Наименее опасны в пожарном отношении учебные кабинеты, коридоры. Кроме того, большую опасность представляет применение сгораемых теплозвукоизоляционных материалов (опилок, листьев, торфа и т.п.), в особенности полимерных (пенополистирола, пенополиуретана и др.).

Пожары могут распространяться по кабельным коммуникациям, если проемы в местах прохождения труб не заделаны строительным раствором или бетоном.

В течение нескольких минут здание полностью задымляется, и находиться в помещениях без средств защиты органов дыхания невозможно. Наиболее интенсивно происходит задымление верхних этажей, особенно с подветренной стороны.

Следует также добавить, что фактором, существенно повышающим пожарную опасность многоэтажных зданий и зданий повышенной этажности, является высокая вероятность позднего обнаружения пожара в случае отсутствия или нахождения в неисправном состоянии соответствующих систем пожарной автоматики.

1.4 Особенности возникновения и развития пожара в зданиях ВУЗов

Установлено, что временная пожарная нагрузка в основном составляется из мебели ? 58-65 %; изделий из тканей 24-29 %, изделий из бумаги 10-13 %.

Любой пожар при свободном горении может быть разделен на пять стадий: 1 - начальную, 2 - развивающегося пожара, 3 - объемного пожара,

4 - развитого пожара, 5 - затухающего пожара (рисунок 1.3). Каждая стадия характеризуется определенной продолжительностью и температурой.

Максимальная среднеобъемная температура на начальной стадии в очаге пожара составляет до 200-300 С. Именно на этой стадии пожара в наблюдается наибольшая гибель людей (до 90 %), причем в основном от дыма и токсичных газообразных продуктов, выделяемых при тлении и горении материалов. Длительность этой стадии пожара может быть от нескольких минут до нескольких часов (при тлеющих пожарах в закрытых помещениях). Стадия сопровождается выделением дыма и газообразных продуктов, характеризуется постепенным переходом тления или пламенного горения от одного предмета обстановки к другому при медленном росте среднеобъемных температур в помещении очага пожара. На прогрев конструкций и потерю их огнестойкости пожар на этой стадии оказывает мало влияния. Пожар развивается на малой площади одного помещения в основном без распространения за его пределы.

Т, ^пС

Рисунок 1.3 - Стадии развития пожара

Следующая стадия ? стадия развивающегося пожара ? обычно наступает после вскрытия оконного остекления в помещении очага пожара. Пламенное горение становится более интенсивным с быстрым нарастанием параметров пожара (скорости выгорания, теплообмена, температур, давления и т.д.). Длительность этой стадии на реальных пожарах небольшая, от 5 до 20 мин. Пожар на этой стадии сопровождается нарастанием выделения большого количества дыма, газообразных продуктов горения и огня, интенсивно перемешивающихся в объеме помещения, и выходом их из проемов и отверстий за пределы помещения очага пожара. Стадия характеризуется наступлением так называемой общей вспышки, когда происходит воспламенение всех сгораемых предметов и материалов, находящихся в помещении. Температура достигает больших величин 900-1000 С, а среднеобъемная температура повышается до 600-800 С.

Эта стадия переходит в развитую стадию пожара, характеризующуюся наступлением экстремальных значений параметров пожара. Температура достигает 1100-1300С. Происходит интенсивный прогрев конструкций и их теплообмен с очагом пожара. В основном на этой стадии происходит пламенное горение. Количество дыма сокращается. Длительность этой стадии может быть от нескольких до 20-30 мин., в зависимости от количества пожарной нагрузки и условий воздухообмена. К завершению этой стадии выгорает 70-80 % пожарной нагрузки.

Затухающая стадия пожара характеризуется систематическим понижением значений параметров пожара: падением значений температуры, скорости выгорания, интенсивности тепловыделения и т.д. Прогрев конструкций в первое время этого периода еще продолжается, причем температуры по глубине конструкции еще растут, а на поверхности конструкций со стороны очага пожара понижаются в соответствии со снижением температуры пожара.

В университете с учетом фактической пожарной нагрузки и при наличии всего комплекса систем противопожарной защиты (пожарная сигнализация, автоматические установки пожаротушения, вытяжная противодымная вентиляция, внутренний противопожарный водопровод и др.) реальный температурный режим пожара, если он все-таки произойдет и получит активное развитие, будет существенно отличаться (очевидно, в меньшую сторону) от "стандартного" режима. Этот режим десятилетиями применяется во многих странах для стандартизации условий испытаний и сопоставления получаемых пределов огнестойкости идентичных конструкций, а продолжительность пожара в реальных условиях, вероятно, вряд ли превысит 1-1,5 часа, либо из-за полного выгорания за это время пожарной нагрузки, либо в результате влияния систем противопожарной защиты и (или) тушения пожара силами пожарных подразделений. Среднее время локализации пожара в городах, где, по сравнению с сельской местностью, преимущественно сосредоточены здания I - IV степени огнестойкости, составляет около 16 мин., а время ликвидации пожара ? менее 30 мин. при среднем времени тушения пожара менее 40 мин.

Обычно пламя выходит за пределы помещения, в котором оно возникло, через оконные проемы, если дверь в помещение была плотно закрыта. Это происходит, во-первых, потому, что остекление окон, как правило, разрушается при среднеобъемной температуре пожара 250-300 С (т.е. через 10-15 мин. после начала пожара); во-вторых, при недостатке воздуха в зоне горения, который обычно имеет место при внутренних пожарах, продукты пиролиза сгорают за пределами помещения, в оконных проемах и над ними. Языки пламени из окна с разрушившимся остеклением вместе с горячими продуктами горения устремляются вверх и достигают оконных переплетов верхних этажей, которые могут воспламениться. При отсутствии горизонтальных преград на фасаде пламя из оконного проема уже через 10-12 минут от начала пожара в квартире может выбиваться наружу на фасад и подниматься вверх по стене, поджигая сгораемые элементы фасада и оконного заполнения выше расположенного проема. После разрушения остекления огонь и дым могут проникнуть в помещение верхнего этажа. Для предотвращения распространения пожара через оконные проемы на вышерасположенные этажи в зданиях I-VI степеней огнестойкости расстояние по вертикали между оконными проемами следует принимать не менее 1,2 м, при этом, расстояние от верха оконного проема до низа перекрытия не превышает 0,2 м.

Еще более естественным и опасным путем распространения пожара за пределы помещения, где он первоначально возник, являются дверные проемы, если дверь во время возникновения пожара не была закрыта или если она самопроизвольно открылась под действием избыточного давления газовой среды в горящем помещении. Даже если дверь плотно закрыта, это одно из слабых мест в отношении опасности распространения пожара за пределы горящего помещения, так как огнестойкость дверей, как правило, сравнительно мала и составляет 10-15 мин, а иногда и 4-5 мин.

В пределах этажа наиболее вероятным является развитие пожара с выходом на лестничную клетку, распространение огня через перегородки и лестничные площадки. По вертикальным ограждающим конструкциям пожар может интенсивно распространяться с обогреваемой стороны в пределах того же помещения, если эти конструкции покрыты горючими, а тем более легковоспламеняемыми декоративно-отделочными синтетическими материалами. Если же ограждающие конструкции обладают низкой огнестойкостью и способны прогореть или частично разрушиться под воздействием пламени или высоких температур на обогреваемой поверхности, то пожар распространится в смежное помещение.

Через горизонтальные ограждающие конструкции (перекрытия) пожар может распространиться на верхние этажи здания. Наиболее опасными путями распространения пожара в верхние этажи здания являются пустоты в строительных конструкциях, вентиляционные и кабельные каналы и т.п. Продукты неполного сгорания, интенсивно выделяющиеся в горящем помещении, по законам естественной конвекции устремляются по таким каналам вверх. В течение нескольких минут здание полностью задымляется, и находиться в помещениях без средств защиты органов дыхания невозможно. Наиболее интенсивно происходит задымление верхних этажей, особенно с подветренной стороны.

Изложенные соображения показывают, что при свободном горении пожар может нанести существенный ущерб как зданию, так и людям находящимся в нем, продолжительность пожара может достигать значительных величин.



Глава 2. Прикладная часть

2.1 Оперативно-тактическая характеристика зданий и сооружений

На территории Полоцкого государственного университета расположены: 4 учебные корпуса, складское здание, гаражи, вспомогательное здание IV степени огнестойкости. Учебные корпуса А, Г, Д объединенные в одно здание с переходами из одного корпуса в другой. Учебный корпус Е представляет собой отдельное здание.

Наружное противопожарное водоснабжение обеспечивается от 2 пожарных гидрантов, установленных на объектовой и городской водопроводной сети с координатами:

ПГ-1 Вспомогательное здание (0-5-0) К-100. Р - 4,5 атм.

ПГ-2 Магазин Орион (5-8-0) К-150. Р - 4.5 атм.

Расход воды (л/сек.) из водопроводной сети Т-150 и K-250 составляет:

Вид и диаметр водосети	Расход воды из сети в зависимости oт давления в ней
	10м	20м	30м	40м	50м	60м	70м	80м	90м
К - 100 мм.	25	30	40	45	50	52	58	64	70
К-150 мм.	55	70	80	95	100	110	130	140	150

Учебные корпуса А, Г, Д:

I. Архитектурно-строительная часть: трехэтажное здание с чердаком, общей площадью 3291,8 м ². Планировка коридорного типа. Стены кирпичные оштукатуренные толщиной 86-120 см. Перегородки пеногазоселикатные оштукатуренные, толщиной 25 см. Перекрытия кирпичные, железобетонные панели. Кровля из металочерепицы по деревянным стропилам и обрешетке.

II. Технологическая часть: В здании расположены служебные кабинеты, учебные аудитории, бытовые помещения, раздевалки, вахта.

III. Внутреннее противопожарное водоснабжение обеспечивается от 34 пожарных кранов с полугайками типа "Богданова". Насосы-повысители предусмотрены 2 в подвальном помещении корпуса А. Включение насосов местное и дистанционное.

IV. Автоматические установки пожаротушения: отсутствуют.

Здание оборудовано пожарной сигнализацией и системой оповещения с пультом на вахте.

V. Коммуникации: электроснабжение напряжением 220/380В обесточивается путем отключения в электрощитовой в корпусе А (см. план административного корпуса).

Вентиляция естественная механическая с блокирующим устройством на случай пожара с управлением с пульта на вахте.

Отопление центральное.

VI. Спасание и эвакуация: одновременно в здании в дневное время может находится 700 человек. При необходимости спасание и эвакуация производятся звеньями ГДЗС с одновременной подачей стволов на тушение пожара. Из первого этажа здания имеется 6 выходов наружу.

Учебный корпус Е.

I. Архитектурно-строительная часть: двухэтажное цокольное здание с чердаком, общей площадью 1365 м ². Планировка коридорного типа. Стены кирпичные оштукатуренные толщиной 86-120 см. Перегородки гипсокартонные, толщиной 25 см. Перекрытия железобетонные панели. Кровля из металочерепицы по деревянным стропилам и обрешетке.

II. Технологическая часть: В здании расположены служебные кабинеты, учебные аудитории, бытовые помещения, раздевалки, вахта.

III. Внутреннее противопожарное водоснабжение обеспечивается от 6 пожарных кранов с полугайками типа "Богданова". Насосы-повысители предусмотрены 2 в подвальном помещении корпуса А. Включение насосов местное и дистанционное.

IV. Автоматические установки пожаротушения: отсутствуют.

Здание оборудовано пожарной сигнализацией и системой оповещения с пультом на вахте.

V. Коммуникации: электроснабжение напряжением 220/380В обесточивается путем отключения в электрощитовой в корпусе Е (см. план административного корпуса).

Вентиляция приточно-вытяжная с искусственным побуждением с блокирующим устройством на случай пожара с управлением с пульта на вахте.

Отопление центральное.

VI. Спасание и эвакуация: одновременно в здании в дневное время может находится 300 человек. При необходимости спасание и эвакуация производятся звеньями ГДЗС с одновременной подачей стволов на тушение пожара. Из первого этажа здания имеется 2 выходов наружу.



Глава 3. Теоретический раздел

3.1 Выбор и обоснование места пожара

В результате изучения оперативно-тактической характеристики объекта определил, что наиболее опасным в пожарном отношении является помещение библиотеки с книгохранилищем и тренажерного зала.

Помещение библиотеки расположено на 1-ом этаже корпуса А. Данное помещение характеризуется наличием большого количества пожарной нагрузки, а также возможностью позднего обнаружения пожара. Помещение тренажерного зала расположено на цокольном этаже корпуса Е. Данное помещение характеризуется наличием большого количества синтетических изделий (маты, инвентарь), при горении которых выделяются ядовитые вещества, большой площадью, возможностью нахождения большого количества людей. Исходя из этого, данные помещения будем считать наиболее пожароопасным.

3.2 Выбор огнетушащего вещества

При тушении пожаров в ВУЗах следует применять воду, целесообразно использовать перекрывные стволы, стволы-распылители, воду подавать только на видимые очаги горения и исключать попадание ее на негорящие аппараты и установки, и допускать проливания излишней воды, так как она может нанести дополнительный материальный ущерб.

В технических этажах, кабельных лотках, каналах, туннелях, пустотах перекрытий для тушения пожаров применяют углекислый газ и воздушно механическую пену средней и высокой кратности. ВМП используют тогда, когда с кабелей и проводов снято напряжение. При этом необходимо следить, чтобы она не попадала на электронное оборудование.

3.3 Расчет динамики развития пожара и расчет сил и средств для его тушения

Расчёт основных данных для варианта №1 (библиотека):

1. Время свободного развития определяем по формуле:

.

2. Находим путь, пройденный огнём:

.

Так как пожар за время свободного развития достигнет по ширине стен (4,5*2 больше 6,8) то он примет прямоугольную форму.

...