Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Назначение противодымной защиты

3.1 Задымление здания при пожаре

1. Назначение противодымной защиты

Количество погибших при пожарах в нашей стране продолжает возрастать. Причиной гибели людей в 50-75 % случаев являются дым и токсичные продукты горения. Воздействуя на организм человека, дым вызывает раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, удушье. С продуктами горения связаны такие опасные факторы пожара (ОФП), как повышенная температура среды, снижение видимости уменьшение концентрации кислорода, наличие токсичных компонентов продуктов горения.

Дым, воздействуя на продукты питания и другие товары, хранящиеся на складах и в магазинах, приводит к их порче. Известны случаи когда убытки от воздействия дыма на материальные ценности превышали убытки от воздействия огня. Электронные приборы при воздействии дыма начинают давать сбои в работе. Если эти приборы управляют технологическими процессами, сбои в их работе могут привести к крупным авариям.

Продукты горения сильно усложняют работу пожарных подразделений по проведению спасательных работ, обнаружению и ликвидации очага пожара. Особенно затрудняется работа при пожарах в подвалах и других подземных сооружениях. Пожары в них характеризуется ухудшенным газообменом, сравнительно невысокой температурой и большим дымовыделением.

1.1 Общие сведения

Противодымная защита зданий включает комплекс технических решений, обеспечивающих незадымляемость эвакуационных путей, отдельных помещений и зданий в целом.

Виды технических решений регламентируются соответствующими нормативными документами в зависимости от назначения зданий, условий развития пожара, потенциальной опасности распространения дыма за пределыгорящего помещения, технико - экономических показателей и подразделяются на объёмно - планировочные, конструктивные и специальные.

К объёмно - планировочным относят решения, предусматривающие: деление объёмов здания напротивопожарные отсеки и секции, изоляцию путей эвакуации от смежных помещений, изоляцию помещений спожароопасными технологическими процессами и размещение их в плане и по этажам здания.

Конструктивные решения предусматривают применение дымонепроницаемых ограждающих конструкций с достаточным пределом огнестойкости и соответствующей защитой в них дверных и технологических проёмов, отверстий для прокладки коммуникаций, а также применение специальных конструкций конструктивных элеметов для удаления дыма в желаемом направлении: дымовых и вентиляционных шахт, люков, проёмов.

Специальные технические решения по противодымной защите зданий предусматривают создание системдымоудаления с механическим или естественным побуждением, а также систем, обеспечивающих избыточное давление воздуха в защищаемых объёмах: лестничных клетках, шахт лифтов, тамбур - шлюзах и др.

Противодымная защита зданий осуществляется совокупностью технических решений. Так, незадымляемость лестничных клеток в зданиях повышенной этажности может быть обеспечена за счёт устройства поэтажных входов в лестничную клетку через воздушную зону по балконам, лоджиям или галереям, либо созданием избыточного давления воздуха в объёме лестничной клетки механическими вентиляционными системами. При наличии системы подпора воздуха для создания перепада давлений в дверных проёмах лестничной клетки на этажах здания требуется устройствосистемы дымоудаления из поэтажных коридоров. Кроме того, в обоих вариантах по обеспечению незадымляемости лестничных клеток требуется предусмотреть меры по изоляции защищаемых объёмов от подвальных помещений и чердаков, помещений различного назначения на этажах здания.

Главной целью противодымной защиты здания является создание условий для эвакуации людей на случайпожара. Особое значение придается этому направлению при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий с массовым пребыванием людей, детских учреждений, больниц и т. п.

При неудовлетворительном решении вопросов противодымной защиты здания продукты горенияраспространяются по шахтам лифтов, коридорам, лестничным клеткам, вентиляционным системам, мусоропроводам, отверстиям и проёмам в ограждающих конструкциях, что затрудняет эвакуацию людей, а в некоторых случаях и блокирует её. Например, заполнение дымом поэтажных коридоров исключает возможность использования для эвакуации даже незадымляемых лестничных клеток.

Дым оказывает на человека токсикологическое и психологическое воздействие. В помещениях, заполненныхпродуктами горения, резко снижается видимость, затрудняется ориентировка людей при эвакуации, создаются трудности в обнаружении очага пожара и его тушении. Ещё сложней бывает обстановка на пожаре, когда при горении веществ выделяются продукты неполного сгорания или токсичные вещества. Кроме того, продукты горения, нагретые до высоких температур, способствуют распространению пожара и при определённых условиях могут вызвать повторные очаги пожара на значительном расстоянии от первоначального. Это предопределяет второе направление противодымной защитыразвития пожара и созданием условий для его успешного тушения.

Таким образом, технические решения по противодымной защите зданий должны гарантировать защиту отзадымления путей эвакуации в течение времени, достаточного для эвакуации людей, создавать условия для успешной локализации и ликвидации пожара.

В соответствии с п. 8.2 СНиП 41-01-2003, системы вытяжной противодымной вентиляции для удаления продуктов горения при пожаре следует предусматривать:

а) из коридоров и холлов жилых, общественных, административно-бытовых и многофункциональных зданий высотой более 28 м. Высота здания (для эвакуации людей) определяется разностью отметок поверхности проезда для пожарных автомашин и нижней отметки открывающегося окна (проема) в наружной стене верхнего этажа (не считая верхнего технического);

б) из коридоров (туннелей) подвальных и цокольных этажей без естественного освещения их световыми проемами в наружных ограждениях (далее - без естественного освещения) жилых, общественных, административно-бытовых, производственных и многофункциональных зданий при выходах в эти коридоры из помещений, предназначенных для постоянного пребывания людей (независимо от количества людей в этих помещениях);

в) из коридоров длиной более 15 м без естественного освещения для производственных и складских зданий категорий А, Б, В1-В2 с числом этажей два и более, а также для производственных зданий категории В3, общественных и многофункциональных зданий с числом этажей шесть и более;

г) из общих коридоров и холлов зданий различного назначения с незадымляемыми лестничными клетками;

д) из коридоров без естественного освещения жилых зданий, в которых расстояние от двери наиболее удаленной квартиры до выхода непосредственно в лестничную клетку или до выхода в тамбур, ведущий в воздушную зонунезадымляемой лестничной клетки типа Н1, более 12м;

е) из атриумов зданий высотой более 28 м, а также из атриумов высотой более 15 м и пассажей с дверными проемами или балконами, выходящими в пространство атриумов и пассажей;

ж) из лестничных клеток типа Л2 с открываемыми автоматически при пожаре фонарями зданий стационаров лечебных учреждений;

з) из каждого производственного или складского помещения с постоянными рабочими местами без естественного освещения или с естественным освещением через окна и фонари, не имеющие механизированных приводов для откры-вания фрамуг в окнах (на уровне 2,2 м и выше от пола до низа фрамуг) и проемов в фонарях (в обоих случаях площадью, достаточной для удаления дыма при пожаре), если помещения отнесены к категориям А, Б, В1-ВЗ, а также В4, Г или Д в зданиях IV степени огнестойкости; противодымный защита вентиляция пожар

и) из каждого помещения без естественного освещения:

- общественного, предназначенного для массового пребывания людей;

- площадью 50 м² и более с постоянными рабочими местами, предназначенного для хранения или использованиягорючих веществ и материалов;

- торговых залов;

- гардеробных площадью 200 м² и более. Допускается проектировать удаление продуктов горения через примыкающий коридор из помещений площадью до 200 м²: производственных категорий В1-В3 или предназначенных для хранения или использования горючих веществ и материалов.

Требования п.8.2 СНиП 41-01-2003 не распространяются:

а) на помещения (кроме помещений категорий А и Б) площадью до 200 м², оборудованные установками автоматического водяного или пенного пожаротушения;

б) на помещения, оборудованные установками автоматического газового или порошкового пожаротушения;

в) на коридор и холл, если из всех помещений, имеющих двери в этот коридор или холл, проектируется непосредственное удаление продуктов горения.

Примечание - Если на площади основного помещения, для которого предусмотрено удаление продуктов горения, размещены другие помещения, каждое площадью до 50 м², то удаление продуктов горения из этих помещений допускается не предусматривать.

1.2 Реализация противодымной защиты

Задача противодымной защиты (дымоудаления) заключается в отсосе скапливающегося под потолком эвакуационных путей дыма и вывода его за пределы здания. Для этого предназначены специальные вентиляционные установки, рассчитанные на повышенную температуру воздушной массы.

Вентиляторы для удаления продуктов горения следует размещать в отдельных помещениях, выгороженных противопожарными перегородками 1-го типа (предел огнестойкости EI45). Вентиляторы противодымных вытяжных систем допускается размещать на кровле и снаружи здания (кроме районов с расчетной температурой наружного воздуха -40°С и ниже) с ограждениями для защиты от доступа посторонних лиц.

Для вывода продуктов горения из помещений предназначены шахты дымоудаления.

Мощность вентиляторов, геометрические размеры шахт дымоудаления определяются требуемым расходом продуктов горения, которые в свою очередь определяются с учетом удельной пожарной нагрузки, температуры удаляемых продуктов горения, параметров наружного воздуха, геометрических характеристик объемно-планировочных элементов и положения проемов.

Для забора продуктов горения в помещениях, подлежащих оборудованию противодымной защитой, размещаются дымоприемные устройства. При удалении продуктов горения из коридоров дымоприемные устройства размещают на шахтах под потолком коридора, но ниже верхнего уровня дверного проема. Допускается установка дымоприемных устройств на ответвлениях к дымовым шахтам. Длина коридора, обслуживаемого одним дымоприемным устройством, должна быть не более 45 м.

В качестве дымоприемных устройств используются клапаны дымоудаления. Дымовые и противопожарные клапаны, дымовые люки, фрамуги (створки) и другие открывающиеся устройства шахт, фонарей и окон, предназначенные для противодымной защиты, должны иметь автоматическое, дистанционное и ручное (в местах установки) управление.

Системы противодымной вентиляции должны быть автономными для каждого пожарного отсека, а системы вытяжной противодымной вентиляции, предназначенные для защиты коридоров, следует проектировать отдельными от систем, предназначенных для защиты помещений.

2. Подпор воздуха

Это очень часто встречающейся термин. Под ним подразумевается принудительная подача при пожаре под давлением наружного воздуха в отдельные помещения.

Подачу наружного воздуха при пожаре приточной противодымной вентиляцией следует предусматривать:

* в лифтовых шахтах (при отсутствии у выхода из них тамбур-шлюзов с подпором воздуха при пожаре) в зданиях с незадымляемыми лестничными клетками;

* в шахтах лифтов, имеющих режим «перевозка пожарных подразделений»;

* в незадымляемых лестничных клетках типа Н2;

* в тамбур-шлюзах при незадымляемых лестничных клетках типа Н3;

* в тамбур-шлюзах перед лифтами (в том числе в два последовательно расположенных) в подвальных и цокольных этажах;

* в тамбур-шлюзах при лестницах 2-го типа, ведущих в помещения первого этажа, из подвального (или цокольного) этажа, в помещениях которого применяются или хранятся горючие вещества и материалы. В плавильных, литейных, прокатных и других горячих цехах в тамбур-шлюзы допускается подавать воздух, забираемый из аэрируемых пролетов здания;

* в тамбур-шлюзах на входах в атриум и пассажей с уровней подвальных этажей и в нижние части атриумов и пассажей.

3. Задымление помещений при пожаре

Рассмотрим физические явления, происходящие при возникновении очага пожара в помещении. За счет тепла, выделяющегося при горении, происходит термическое разложение твердых и жидких горючих материалов. Часть горючих газов вступает в реакцию окисления с кислородом воздуха. Тепло, выделившееся в результате реакции, передается горючей нагрузке, ограждающим конструкциям помещения, окружающему воздуху. Над очагом пожара возникает зона нагретого газа. За счет разности плотностей горячие газы начинают подниматься над очагом пожара и образуют конвективную струю (колонку). В конвективную струю подсасывается холодный воздух, за счет чего температура газов в ней снижается (рис.10.1). Сгорание при пожаре неполное. В зоне горения недостаточно кислорода, нет полного перемешивания горючих газов с кислородом, а в конвективной колонке недостаточно высока температура. Дойдя до потолка, конвективная струя начинает растекаться по нему и образует подпотолочный слой дыма. Подмешивание воздуха продолжается и в подпотолочном слое. Дым представляет собой смесь воздуха с частично и полностью окисленными продуктами термического разложения и конденсированными жидкими и твердыми частицами. Доля воздуха в общем объеме дыма весьма высока, как правило, более 90 %.

3.1 Задымление здания при пожаре

Движение продуктов горения по помещениям и зданию в целом происходит под действием тех же сил и подчиняется тем же законам, что и движение воздуха в здании в обычных условиях, т.е. в отсутствие пожара. Слой дыма, появившийся под потолком, опускается, достигает проемов в ограждающих конструкциях помещений и начинает выходить в смежные помещения. Смежные с помещением очага пожара помещения и пути эвакуации задымляются и становятся опасными для пребывания и эвакуации людей. Путями распространения дыма служат открытые проемы и каналы, щели и неплотности в местах проходок технологического, инженерного и электрооборудования. Дым движется по зданию под действием перепадов давлений, возникающих за счет разности температур, ветровых воздействий на ограждающие конструкции здания, а также работы механических систем вентиляции.

Попадая в смежное с горящим помещение, продукты горения смешиваются там с воздухом. Температура, газовый состав и оптическая плотность среды в этом помещении изменяются. Это помещение само становится источником задымления. Так происходит задымление одноэтажного здания при пожаре.

Пожар, возникший в одном из помещений, усиливает газообмен здания в целом, поскольку очаг пожара является мощным источником тепла и, как следствие, гравитационного давления.

Подходы и методы исследования аэрации многоэтажных зданий использовались для исследования распространения продуктов горения при пожаре. Данные о скорости задымления нужны для определения необходимого времени эвакуации из здания, а также для разработки схем противодымной защиты зданий и сооружений.

Основными источниками данных о необходимом времени эвакуации являются описания пожаров и натурные огневые опыты. Первые помогают наметить принципиальные решения в области противопожарной и, в частности, противодымной защиты. Во вторых можно получить надежные количественные данные об изменении опасных факторов пожара в различных местах здания.

При проведении огневых опытов в одном из помещений имитируется очаг пожара. Величина удельной пожарной нагрузки в опытах соответствует средней удельной нагрузке для помещений данного класса зданий и помещений (для жилых зданий она составляет 40 кг/м²). Во время опыта измеряются температуры и концентрации продуктов горения. На этажах, прилегающих к этажу пожара, выставляются наблюдатели со средствами защиты органов дыхания (КИПы или акваланги) и имеющие двухстороннюю телефонную или радиосвязь. У наблюдателей имеются переносные газоанализаторы на углекислый газ, окись углерода и кислород. Визуально наблюдатели фиксируют пути распространения дыма и степень задымления помещений. Опыт начинается с поджигания горючей нагрузки. Показания наблюдателей записываются на магнитофон. Магнитофонные записи и показания приборов дают достаточно полную и объективную количественную и качественную картину задымления здания при пожаре. Основным недостатком натурных огневых испытаний является их высокая трудоемкость и стоимость.

В последнее время в нашей стране и за рубежом интенсивно разрабатываются расчетно-теоретические методы определения скорости задымления зданий и сооружений при пожарах. Задача расчета скорости задымления здания при пожаре сводится к решению системы уравнений движения газов и уравнений баланса массы, энергии, масс отдельных компонентов продуктов горения и кислорода и оптической плотности дыма. Соответствующий математический аппарат разработан в ВИПТШ и ВНИИПО и реализован в виде программ для ЭВМ.

В результате решения задачи получают температуры газов, концентрации компонентов продуктов горения, оптическую плотность дыма и давления в каждом помещении, расходы через все проемы здания в любой момент времени. Зная фактическое состояние ОФП и их критические значения, можно определить необходимое время эвакуации для любого помещения и здания в целом.

Анализ результатов натурных опытов и расчетов распространения продуктов горения по зданиям при пожаре позволил выявить наиболее опасный вариант расположения очага пожара, положения (открыто, закрыто) оконных и дверных проемов, наихудшие метеорологические условия, объемно-планировочные особенности здания с точки зрения скорости его задымления и обеспечения безопасности людей. Таким вариантом является следующий. Пожар происходит в зимнее время, окна помещения с очагом пожара выходят на наветренный фасад здания, двери на пути эвакуации от этого помещения до улицы открыты. Как правило, в зданиях с поэтажными коридорами ведущими ОФП (ведущим ОФП называется тот, величина которого быстрее других достигает критического для человека значения).

В помещении с очагом пожара являются повышенная температура продуктов горения, в поэтажном коридоре и лестничной клетке - отсутствие видимости.

Размещено на Allbest.ru