Повышение пожарной безопасности при строительстве высотного здания

Содержание
Введение 3
1 Анализ пожарной опасности высотных зданий 5
1.1 Характеристика высотных зданий 5
1.2 Анализ мировой пожарной статистики высотных зданий 11
2 Определение конструктивных особенностей высотных зданий с позиции обеспечения требований пожарной безопасности 18
2.1 Нормативно-правовые основы пожарной безопасности зданий 18
2.2 Выбор оптимальных строительных материалов и конструкций 22
3 Разработка мероприятий по обеспечению пожарной безопасности зданий 30
3.1 Средства обеспечения пожаротушения 30
3.2 Организация путей эвакуации здания 44
Заключение 57
Список используемой литературы 58
Приложение А 61
Приложение Б 62
 

Условие выполняется. Количество оросителей, обеспечивающих фактический расход QсспринклернойАУП с интенсивностью орошения не менее нормативной (с учетом конфигурации принятой площади орошения), должно быть не менее n ≥ S / Ω(3.5)где n – минимальное количество спринклерных оросителей, обеспечивающих фактический расход Qс всех типов спринклерных АУП с интенсивностью орошения не менее нормативной; S = 90 м2 – минимальная площадь орошения согласно таблице 5.2 СП-5.13130.2009; Ω = L2 = 3.652 = 13.3 м2 – условная расчетная площадь, защищаемая одним оросителем. n ≥ 90 / 13,3 = 6,7 шт.Расчетное количество оросителей 8 шт., что больше минимального количества n=7 шт., условие выполняется. Давление пожарного насоса складывается из следующих составляющих: где РН – требуемое давление пожарного насоса, МПа; РГ – потери давления на горизонтальном участке трубопровода, МПа; РВ – потери давления на вертикальном участке трубопровода, МПа; РМ – потери давления в местных сопротивлениях (фасонных деталях), МПа; Руу – местные сопротивления в узле управления (сигнальном клапане, задвижках, затворах),МПа;РД – давление у диктующей защищаемой площади, МПа; Z – пьезометрическое давление (геометрическая высота диктующего оросителя над осью пожарного насоса), МПа; Z = Н/100; PВХ – давление на входе пожарного насоса, Мпа, PТР – давление требуемое, Мпа. Гидравлические потери давления в диктующем питающем трубопроводе определяется суммированием гидравлических потерь на отдельных участках трубопровода по формуле 3.3.Для питающего трубопровода на участке б-в, принимаем трубу Ду-0,065 (Кт=517) Результаты расчета представлены в таблице 3.44.Потери давленияУчастокДлина участка, мДиаметр трубопровода, мРасход на участке, л/сПотеря давления на участке, МПаРгб-в43,50,065 (КТ = 572)11,190,095в-д30,80,065 (КТ = 572)11,190,067Рвд-е3,00,065 (КТ = 572)11,190,007РууСигнальныйклапан АV-10,065 11,190,009Задвижка – 3 шт.0,06511,190,0243Обратный клапан – 1 шт.0,06511,190,009РмОтвод – 4 шт.0,06511,190,0168Пьезометрическоедавлениепривысотепотолка3,5 мивысотеоси пожарного насоса0.5 м составляет Z=0,035 Мпа. Потери давления в местных сопротивлениях Рм=0,0005Мпа. Потери напора в узлах управления установок РУУ, м. определяются по формуле Где – коэффициентыпотерьнапора соответственно в узле управления, сигнальном клапане и в запорном устройстве, принимается по технической документациина узел, задвижку; Q – расчетныйрасходводыилирастворапенообразователячерез узел управления, л/с. Требуемое давление пожарного насоса составляет: Рн=(0,095+0,067)+0,007+0,0168+(0,009+0,0243+0,009)+0,035+0,2089-0,15 = 0,322 МпаДавление у узла управления не превышает 1 Мпа. Сучетомвыбраннойгруппыобъектазащитыпродолжительность подачи огнетушащего вещества составит 30 мин. Подбираем по расчетному давлению и расходу тип и марку пожарного насоса: КМ 80-65-160б/2-5. 3.2 Организация путей эвакуации зданияДвижение в здании людей можно разделить на два типа: нормальное и вынужденное. При вынужденном движении люди направляются в сторону эвакуационных выходов. При этом плотность людского потока может достигать предельных значений, при которых возможно повреждение человеческого организма с тяжелыми увечьями и даже смертельным исходом. К эвакуационным выходам в высотных зданиях можно отнести: выходы из помещений, ведущие наружу в безопасную зону (первые этажи); выходы непосредственно в лестничную клетку; выходы на технические этажи, если они представляют собой «противопожарные контейнеры». К аварийным выходам так же относятся выходы на эксплуатируемую кровлю. В высотных зданиях на кровле должна быть предусмотрена взлетно-посадочная площадка для вертолетов экстренной помощи.Ограничение распространения пожара за пределы очага необходимо осуществить путем: -деления здания по вертикали и горизонтали на пожарные отсеки, ограничения площади и высоты отсеков; -делениязданияпротивопожарнымиперекрытиями,стенами,перегородками,которые - блокируютраспространениепожаразапределыпомещений,междугруппамипомещений различной функциональной пожарной опасности; -ограничениясвязишахтлифтовповсейвысотездания,объединенияподземныхи надземных этажей и разных групп помещений функциональной пожарной опасности. Эвакуацию в высотных зданиях следует предусматривать не менее чем по двум незадымляемым лестничным клеткам. Так как лестничные клетки и лифтовые шахты представляют собой своего рода «дымоход», то их необходимо разбивать на отсеки по всей высоте здания через каждые 30-50 м (рисунок 3.2) и предусматривать подпор воздуха соответственно. При эвакуации люди не могут пользоваться пассажирскими лифтами, потому что они могут быть обесточены в связи развивающимся пожаром. Рисунок 3.2 Схема деления высотного здания на противоожарные отсекиПри проектировании необходимо предусмотреть специально оборудованные пожарные лифты грузоподъемностью не менее 1000 кг для передвижения спасательных подразделений на этажи зданий (сооружений) при пожаре. Входы в лифты рекомендуется предусматривать через тамбур – шлюзы с подпором воздуха. Количество пожарных лифтов в высотных зданиях следует определять расчетом, но применять не менее двух на каждый вертикальный пожарный отсек. При проектировании ВЗиС следует учитывать следующее: - максимальное количество людей, учитываемых при проектировании помещения общественного назначения, располагаемые выше 17 этажа составляет 100 чел;- помещения общественного питания, размещаемые выше 17 этажа, с максимальной вместимостью 50 чел. должны располагаться не более чем в 20 м от незадымляемой лестничной клетки;- в помещениях, рассчитанных на одновременное пребывание большого количества людей (более 500 чел.) необходимо предусматривать противопожарные перегородки, отделяющие их от соседних помещений, расстояние до незадымляемой лестничной клетки – не более 20 м;Согласно Федеральному закону от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», безопасная эвакуации людей из зданий, в том числе высотных обеспечивается путем организации эвакуационных выходов. Их параметры определяются расчетным путем, в соответствии с установленными габаритными нормами, в зависимости от расчетного количества эвакуируемых людей. Средства пожаротушения, которые могут быть применены в эвакуационных путях для обеспечения пожарной безопасности при их проектировании не учитываются. При размещении помещений, рассчитанных на одновременное массовое пребывание людей, а также размещение детей и людей с ограниченными возможностями, на плане здания на стадии проектирования должны быть учтены все необходимые нормы и требования СНиПов, федералах законов, технических регламентов, не только касательно пожарной безопасности и эвакуации граждан, но и документов, защищающих названные категории граждан. При обустройстве путей эвакуации должны применяться современные строительные материалы и конструкции, отвечающие действующим на момент строительства нормам пожарной безопасностиЭвакуационными выходами считаются выходы, обеспечивающие перемещение людей из помещений высотных зданий и сооружений с первого этажа на улицу или в соседнее помещение, находящиеся на одном этаже с рассматриваемым, не относящиеся к классу Ф5 и категории А и Б, согласно пожарной классификации. Выход из технических помещений без постоянных рабочих мест в помещения категорий А и Б считается эвакуационным, если в технических помещениях размещается оборудование по обслуживанию этих пожароопасных помещений.Эвакуационные выходы из цокольных этажей следует предусматривать таким образом, чтобы они вели непосредственно наружу и были обособленными от общих лестничных клеток здания, сооружения, строения, за исключением случаев, установленных настоящим Федеральным законом.Эвакуационными выходами считаются также:1) выходы из подвальных помещений через лестничные клетки в тамбур с обособленным выходом наружу, отделенным от остальной части лестничной клетки глухой противопожарной перегородкой. Перегородка должна соответствовать параметрам перегородки 1-го типа и располагаться между лестничными пролетами от пола подвала до промежуточной площадки лестничных маршей между первым и вторым этажами;2) выходы из цокольных этажей с помещениями категорий В4, Г и Д в помещения категорий В4, Г и Д и вестибюль, расположенные на первом этаже зданий класса Ф5;3) выходы из помещений непосредственно на лестницу 2-го типа, в коридор или холл (фойе, вестибюль), ведущие на такую лестницу, при условии соблюдения ограничений, установленных нормативными документами по пожарной безопасности;4) распашные двери в воротах, предназначенных для въезда (выезда) железнодорожного и автомобильного транспорта.К аварийным выходам в зданиях, сооружениях и строениях относятся выходы, которые ведут:1) на переход шириной не менее 0,6 метра, ведущий в смежную секцию здания класса Ф1.3 или в смежный пожарный отсек;2) непосредственно наружу из помещений с отметкой чистого пола не ниже 4,5 метра и не выше 5 метров через окно или дверь размером не менее 0,75´1,5 метра, а также через люк размером не менее 0,6´0,8 метра. При этом выход через приямок должен быть оборудован лестницей в приямке, а выход через люк - лестницей в помещении. Уклон этих лестниц не нормируется;3) на кровлю зданий, сооружений и строений I, II и III степеней огнестойкости классов С0 и С1 через окно или дверь размером не менее 0,75´1,5 метра, а также через люк размером не менее 0,6´0,8 метра по вертикальной или наклонной лестнице.Запрещается установка подъемно-опускных или раздвижных дверей в проемах эвакуационных выходов, также недопустимо использование турникетов, вращающихся дверей и других устройств, мешающих свободному проходу людей или замедляющих скорость движения людского потока при эвакуации.При наличии в здании помещений, различной категории пожарной безопасности, они должны быть отделены противопожарной перегородкой, для каждого помещения необходимо предусмотреть отдельный эвакуационный выход.Число эвакуационных выходов из помещения устанавливается на основании максимально допустимого расстояния от наиболее удаленной точки расположения людей до ближайшегоэвакуационного выхода. Общее количество эвакуационных выходов их здания не должно быть меньше числа выходов с каждого отдельного этажа высотного здания или соружения.Эвакуационные пути не должны включать лифты, эскалаторы, а также участки, ведущие:1) через лестничные клетки, если площадка лестничной клетки является частью коридора, а также через помещение, в котором расположена лестница 2-го типа, не являющаяся эвакуационной;2) по кровле зданий, сооружений и строений, за исключением эксплуатируемой кровли или специально оборудованного участка кровли, аналогичного эксплуатируемой кровле по конструкции;3) по лестницам 2-го типа, соединяющим более двух этажей (ярусов), а также ведущим из цокольных этажей;4) по лестницам и лестничным клеткам для сообщения между подземными и надземными этажами, за исключением случаев, указанных в частях 3 - 5 настоящей статьи.В здании выходы из помещений, где могут находиться одновременно более 50 чел., или имеющих площадь более 150 м2, должны быть отмечены указателями, Приложения А, Б.Указатели выходов могут быть световыми, со встроенными в них источниками света, присоединяемыми к сети аварийного освещения, и не световыми (без источников света) при условии, что обозначение выхода (надпись, знак и т.п.) освещается светильниками аварийного освещения. При этом указатели должны устанавливаться на расстоянии не более 25 м друг от друга, а также в местах поворота коридора. Дополнительно должны быть отмечены указателями выходы из коридоров и рекреаций, примыкающих к помещениям, перечисленным выше.Расчет времени эвакуацииПредельная интенсивность движения при плотности потока qпр.< 0,9 м2/м2, определяется по формуле:qпр. = 2,5+ 3,75× δ1;Тогда, для дверей тамбура:qпр. = 2,5+ 3,75× 1 = 6,25 м/мин.очевидно, что во всех дверных проемах будет задержка, время которой определяем по формуле Предтеченского В.М.: = N1×f×( - );Время задержки на участке один – дверь:мин.Тогда время движения на последнем участке составит:мин.Определяем плотность потока Дi, интенсивность движения qi, скорость движения υi и время движения ti для первоначальных участков.Скорость движения людского потока (Vi) зависит от плотности людского потока (Di) на отдельных участках пути.Участок три коридор 1:D1=; N1 = 60 – количество эвакуирующихся людей;f = 0,125 м2 – площадь горизонтальной проекции человека. м2/м2;Скорость и интенсивность на участке определяем по таблицеП.2.1 [9].47 м/мин=14,1 м/мин< = 16,5 м/мин. – задержки нет.Время движения на участке:t1 = = =2,1мин.Участокчетыре дверь 2:Предельная интенсивность движения при плотности потока < 0,9 м2/м2, определяется по формуле:qпр. = 2,5+ 3,75× δ1;Тогда, для дверей тамбура:qпр. = 2,5+ 3,75× 1 = 6,25 м/мин.очевидно, что во всех дверных проемах будет задержка, время которой определяем по формуле Предтеченского В.М.: = N1×f×( - );Время задержки на одну дверь:мин.Участок четыре коридор 2:D1=; N1 = 60 – количество людей, эвакуирующихся по маршруту 1;f = 0,125 м2 – площадь горизонтальной проекции человека. м2/м2;Скорость и интенсивность на участке определяем по таблицеП.2.1 [9].19м/мин=15,2 м/мин< = 16,5 м/мин. – задержки нет.Время движения на участке:t1 = = = 0,5мин.Участок лестница 5:м/минТак как < = 11,0 м/мин. – условие не выполняется. Поэтому следует увеличивать ширину данного участка до 6,0 м.м/минСкорость и интенсивность на участке определяем по таблице П.2.1 [9].м/мин.< = 11 м/мин. – задержки нет.Время движения на участке:t3 = = =1,5 мин.Участок дверь 6Предельная интенсивность движения при плотности потока < 0,9 м2/м2, определяется по формуле:qпр. = 2,5+ 3,75× δ1;Тогда, для дверей тамбура:qпр. = 2,5+ 3,75× 1 = 6,25 м/мин.очевидно, что во всех дверных проемах будет задержка, время которой определяем по формуле Предтеченского В.М.: = N1×f×( - );Время задержки на дверь:мин.Время задержки составит 2,5 мин.Тогда время движения на участке шесть составит:мин.Время движения по маршрутам эвакуации:tм1= t1 + t3+ t5+t6д+ t6т +t6д =0,13+1,5 + 0,5+ 2,5 = 4,63 мин;tм1= t2 + t3+ t4д+ t4т +t4д =1,1+1,5 +0,5+ 2,5 = 5,6 мин;Необходимое (нормируемое) время эвакуацииПри нормировании времени эвакуации для производственных зданий промышленных предприятий учитывается степень огнестойкости здания, категория производства и этажность здания. Необходимое время эвакуации из рабочих помещений производственных зданий зависит также и от объема помещения.При объеме помещения Wп> 1,5 тыс. м3- объем помещения.Степень огнестойкости – II.Категория производствапомещения–В3По таблице определяемtп.о.з = 0,5 минРасчетное время эвакуации из рабочего помещения:t =4,63+5,6= 10,23 минНеобходимое время эвакуации людей по лестницам из производственных зданий промышленных предприятий I, II и III степеней огнестойкости следует принимать: 4 мин – для зданий высотой до 5 этажей включительно tо.з = до 4 мин (таблица 3.8).Нормируемое время эвакуации из рабочего помещения почти в 20 раз меньше расчетного. Нормируемое время эвакуации из здания в 10 раза меньше расчетного. Проект требованиям пожарной безопасности не соответствует.Таким образом, на основании проведенного расчета необходимого времени эвакуации требуется провести реконструкцию данного объекта, в частности предусмотреть еще один дополнительный лестничный пролет (шириной не менее 3 м) и увеличить ширину дверных проемов (до 1,2 м).ЗаключениеДля того чтобы избежать жертв при пожаре, необходимо не только выполнять основные требования при проектировании и строительстве высотных сооружений, использовать системы оповещения и автоматического пожаротушения, но и отрабатывать основные сценарии возникновения пожаров с целью моделирования их развития динамики развития опасных факторов пожара, а также временных интервалов спасательных работ; распространения поражающих факторов, включая зоны теплового воздействия и обрушения; необходимого резерва средств ликвидации возможных чрезвычайных ситуаций на объекте.Для повышения пожарной безопасности высотных зданий необходимо строго соблюдать требования по пожарной безопасности, как на стадии проектирования с целью обеспечения планировочных защитных мероприятий, конструктивных особенностей зданий, на стадии строительства, в части использования строительных материалов и конструкций, отвечающих требования огнестойкостиконкретного типа здания, в зависимости от целей его использования и на стадии эксплуатации – снабжение зданий системами обнаружений пожаров, сигнализаций и автоматических систем пожаротушения, также необходимо обеспечить быстрое удаление продуктов горения в случае возгорания посредством систем вентиляции и отдельных систем дымоудаления.Список используемой литературыФедеральный закон РФ от 22.07.2008 №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»; принят Гос. Думой 04. 07.2008 г., одобр. Сов. Федерации 11.07.2008 г. (в ред. от 23.06.2014) // Парламентская газета 2008. N 47-49 // Собрание законодательства РФ 2008. N 30 (часть I) ст. 3579. Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. М: Ассоциация «Пожарная безопасность и наука», 2001. 382 с. Пожарная профилактика в строительстве / Грушевский Б.В. [и др.]; под ред. КудаленкинаВ.Ф. М: ВИПТШ МВД СССР, 1985. 453 с. СП 2.13130.2012. Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (с изм.1): приказ МЧС России от 21.11.2012 №693; введ. 01.12.2012 г. М.: ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2012. 28 с. СП 4.13130.2013. Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно- планировочным и конструктивным решениям (в ред. Приказа МЧС России от 18.07.2013 №474): приказ МЧС России от 24.04.2013 №288; введ.24.06.2013 г. М.: ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2013. 139 с. Федеральный закон РФ от 21.07.1997 №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»; принят Гос. Думой 20.06.1997 г. (в ред. от 31.12.2014) // Российская газета. 1997. N 145 // Собрание законодательства РФ 1997. N 30 ст. 3588.СНиП 3.02-05-2002 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».СП 118.13330.2012* Общественные здания и сооружения: утв. Министерством регионального развития Российской Федерации, 29.12.2011. – М. Минстрой, 2014 .– 76 с.СП 42.13330.2011. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений:утв. приказом Министерства регионального развития РФ от 28 декабря 2010 г. № 820. – М. Минстрой, 2014. – 114 с.СН РК 2.02-11-2002 «Нормы оборудования зданий, помещений и сооружений системами автоматической пожарной сигнализации, автоматизации установками пожаротушения и оповещения людей о пожаре».СП РК 2.02-20-2006 Пособие «Пожарная безопасность зданий и сооружений».Ройтман М.Я. Противопожарное нормирование в строительстве. - М.:Стройиздат 1985, 589 с.Ройтман М.Я, Комиссаров Е.П, ПчелинцевВ.А Пожарная профилактика в строительстве М.: Стройиздат 1978, 362 с.Приказ № 382 от 30 июня 2009 г. «Об утверждении методике определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности». – М. – 53 с. Инженерные решения по охране труда в строительстве / Г. Г. Орлов, В. И. Булыгин, Д. В. Виноградов и др.;Под. Ред. Г. Г. Орлова. – М.: Стройиздат, 1985.Г.Г. Орлов. Охранатруда в строительстве. – М.: Выс. школа, 1984.СТО 01422789-001-2009. Проектирование высотных зданий. – M.: ЦНИИЭП жилища.2 Викторова Л.А. Высотные здания – плюсы и минусы строительства // АрхитектураистроительствоРоссии.2015.[Электронныйресурс]. Режимдоступа:http://www.asrmag.ru/article/vysotnye-zdaniya(дата обращения 20.04.2016).3 Банников Д.В. Небоскребы в России. Нормативы, смысл и перспек-тивы. // Строительный эксперт. 2015. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ardexpert.ru/article/4871 (дата обращения 28.01.2016). 4 Карелина К. А. Высотные здания: взгляды экспертов и жителей на высотное строительство. – Электронный научный журнал «Apriori. cерия: естественные и технические науки». – № 1. – 2016 г.1 AIS.by: Обеспечение пожарной безопасности высотных зданий. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ais.by/story/1059. – Дата доступа: 08.01.2014.7. СП 2.13130.2009 «Система противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты». 8. КонюковА.Г. Пожарная безопасность многоквартирных высотных жилых зданий: методические указания Н.: Изд-во ННГАСУ, 2011. 14 с.Забегаев А.В., Ройтман В.М. Новое в законодательстве по инженерной безопасности и противопожарным нормам. М.: ЗАО «Логос-Развитие», 2002.124 с. СП 5.13130.2009. «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования». 22. СП 3.13130.2009. «Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности». 10 Вахитова, Л.Н. Огнезащитные плиты. Повышение надежности, долговечности и пожарной безопасности строительных конструкций / Л. Н. Вахитова, К.В. Калафат // Промисловебудівництво та інженерніспоруди. – № 4. – 2015 г. – С. 17-25.