Лекция 15
ОГНЕСТОЙКОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
СТЕПЕНИ ОГНЕСТОЙКОСТИ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ
И ПОЖАРНЫХ ОТСЕКОВ.
КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНОСТИ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ.
СИСТЕМА И УСТРОЙСТВА ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ. ТРЕБОВАНИЯ К УСТАНОВКАМ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЖАРНЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ
Под огнестойкостью конструкций зданий и сооружений понимают способность их сохранять несущие и (или) ограждающие функции при пожаре.
Предел огнестойкости конструкции определяется временем (в часах) от начала стандартного огневого испытания до наступления предельного состояния по огнестойкости, которое непосредственно предшествует моменту или проявляется в момент утраты конструкцией несущих и (или) ограждающих функций вследствие воздействия опасных факторов пожара. Пределы огнестойкости устанавливают опытным или расчетным путем.
Испытание строительных конструкций на определение пределов огнестойкости заключается в установлении времени от начала испытания до наступления предельного состояния при заданных тепловом воздействии, давлении, нагрузках и способах опирания. Предельное состояние характеризуется потерей несущей способности конструкций и узлов (деформация, обрушение), образованием трещин и сквозных отверстий или повышением температуры на необогреваемой поверхности более чем на 160ºС.
При определении предела огнестойкости конструкции расчетным методом огневые испытания не проводятся. Для этого разработаны инструкции по расчету фактических пределов огнестойкости железобетонных изгибаемых конструкций, колонн, стен, а также алгоритм решения типовых задач с помощью ЭВМ.
Предел распространения огня – одна из характеристик пожарной опасности строительной конструкции, определяемая размерами повреждений зоны образца от границы зоны нагрева до наиболее удаленной точки повреждения (для вертикальных конструкций – вверх, для горизонтальных – в каждую сторону). Результаты измерений округляют до 1 см в большую сторону. Предел распространения огня по конструкциям допускается принимать равным нулю, если размер повреждения образца в контрольной зоне для вертикальных конструкций не превышает 5 см, для горизонтальных – 3. Для измерения размеров повреждения слоистых конструкций обследуют все слои путем их вскрытия.
Сущность метода испытаний строительных конструкций на распространение огня заключается в определении размера повреждения конструкции вследствие ее горения за пределами зоны нагрева – в контрольной зоне. Распространение огня определяют на основании испытаний образцов на специальных огневых печах.
Размеры образцов ограждающих конструкций составляют не менее 2×2 м. Длина образцов стержневых конструкций должна обеспечивать возможность их крепления, а влажность материалов образцов динамически уравновешиваться с влажностью окружающей среды при относительной влажности 60 ± 15 % и температуре 20 ± 10 ºС. Образцы с ребрами и выступами располагают на печи так, чтобы они не препятствовали распространению огня. Размер контрольной зоны – не менее 0,75 м.
Испытания образцов конструкций на распространение огня проводят при его локальном воздействии по режиму, установленному СТ СЭВ 1000 – 78. Предел распространения огня по несущим конструкциям (перекрытия, покрытия, колонны и др.) определяют, как правило, при испытании ненагруженных образцов. Повреждение слоев пароизоляции толщиной менее 2 мм не учитывают.
Степени огнестойкости зданий, сооружений и пожарных отсеков
Здания, сооружения, а также их части, выделенные противопожарными стенами с пределами огнестойкости 2,5 ч (пожарные отсеки), подразделяются по степеням огнестойкости. Степень огнестойкости зданий определяется минимальными пределами огнестойкости строительных конструкций и максимальными пределами распространения по ним огня. К строительным конструкциям, по которым определяется степень огнестойкости здания, относятся: стены (несущие, лестничных клеток, самонесущие, наружные несущие и из навесные панелей, внутренние ненесущие перегородки); колонны; лестничные площадки, косоуры, ступени, балки и марши лестничных клеток; плиты, настилы и другие несущие конструкции перекрытий; плиты, настилы, прогоны, балки, фермы и рамы покрытий.
К Ι степени огнестойкости относятся здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плитных негорючих материалов.
Ко ΙΙ степени огнестойкости относятся здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов бетона или железобетона с применением листовых и плитных негорючих материалов. В покрытиях зданий допускается применять незащитные стальные конструкции.
К ΙΙΙ степени огнестойкости относятся здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов бетона или железобетона. Для перекрытий допускается использование деревянных конструкций, защищенных штукатуркой или трудногорючими листовыми, а также плитными материалами. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня, при этом элементы чердачного покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке.
Примечания:
1. Для зданий V степени огнестойкости пределы огнестойкости и пределы распространения огня не нормируются.
2. Сокращение н. н. означает, что показатели не нормируются.
3. В скобках в знаменателе приведены пределы распространения огня для вертикальных и наклонных участков конструкций.
4. Пределы огнестойкости самонесущих стен, учитываемых при расчете жидкости и устойчивости здания, следует принимать как для стен несущих и лестничных клеток.
5. В зданиях II степени огнестойкости производственного и складского назначения допускается применять колонны с пределом огнестойкости 0,75 ч.
6. В зданиях Ι и ΙΙ степени огнестойкости допускается применять перегородки из гипсокартонных листов с каркасом из негорючих материалов с пределами огнестойкости не менее соответственно 1 и 0,5 ч. При этом в общих коридорах, лестничных клетках, вестибюлях, холлах и фойе указанные перегородки не допускается окрашивать горючими красками.
К ΙΙΙа степени огнестойкости относятся здания преимущественно с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса – из стальных незащищенных конструкций; ограждающие конструкции – из стальных полированных листов или других негорючих листовых материалов с трудногорючим утеплителем.
К ΙΙΙб степени огнестойкости относятся здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса – из цельной или клееной древесины, подвергнутой огнезащитной обработке, обеспечивающей требуемый предел распространения огня; ограждающие конструкции – из панелей или поэлементной сборки, выполненные с применением древесины или материалов на ее основе. Древесина и другие горючие материалы ограждающих конструкций подвергаются огнезащитной обработке или защищаются от воздействия огня и высоких температур, чтобы обеспечить требуемый предел распространения огня.
К IV степени огнестойкости относятся здания с несущими и ограждающими конструкциями из цельной или клееной древесины и других горючих или трудногорючих материалов, защищенных от воздействия огня и высокий температур штукатуркой или другими листовыми либо плитными материалами. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня. При этом элементы покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке.
К IVа степени огнестойкости относятся здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса – из стальных незащищенных конструкций; ограждающие 0 конструкции – из стальных профилированных листов или других негорючих материалов с горючим утеплителем.
К V степени огнестойкости относятся здания, к несущим и ограждающими конструкциям которых не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня.
В случаях, когда минимальные пределы огнестойкости установлены 0,25 ч, допускается применять незащитные стальные конструкции, а в труднодоступных местах строительства – наружные ограждающие конструкции из алюминиевых листов независимо от их фактического предела огнестойкости.
В зданиях всех степеней огнестойкости допускается применение гипсокартонных листов (ГОСТ 6266 – 81) для облицовывания металлических конструкций с целью повышения их предела огнестойкости (СНиП 2.01.02 - 85).
Категории помещений и зданий по взрывопожароопасности и пожарной опасности
Для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности помещений и зданий в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, конструктивных решений и инженерного оборудования руководствуются категориями помещений и зданий.
Категории помещений и зданий подведомственных предприятий и учреждений определяются министерствами и ведомствами, а также технологами проектных организаций на стадии проектирования зданий и сооружений в соответствии с ведомственными нормами технологического проектирования или специальными перечнями, утвержденными в установленном порядке. Категории устанавливаются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.
Пожароопасные свойства веществ и материалов определяется на основании результатов испытаний или расчетов с учетом параметров состояния (давления, температуры и т. п.). Допускается использование справочных данных, опубликованных в научно-технической литературе, издаваемой министерствами и ведомствами, а также показателей пожарной опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.
По взрывопожароопасности и пожарной опасности помещения и здания подразделяются на категории А, Б, В, Г и Д.
К категории А относятся помещения, в которых находятся (обращаются) горючие газы или легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 ºС в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа, а также вещества и материалы, способные гореть и взрываться при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа. Здание относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5% площади всех помещений, или 200 м2. Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений этой категории в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
К категории Б относятся помещения, в которых находятся (обращаются) горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 ºС или горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пыле- или парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены два условия: здание не относится к категории А и суммарная площадь помещений категории А и Б превышает 5% суммарной площади всех помещений, или 200 м2. Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
К категории В относятся помещения, в которых находятся (обращаются) горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие (в том числе пыль и волокна) и трудногорючие вещества и материалы, а также вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха ил друг с другом гореть только при условии, что помещения, в которых они находятся или обращаются, не относятся к категориям А и Б. Здание относится к категории В, если одновременно выполнены два условия: здание не относится к категориям А и Б и суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5% суммарной площади всех помещений (10%, если в здании нет помещений категорий А и Б). Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категории А, Б и В в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м2), и помещения категорий А, Б и В оборудуются установками автоматического пожаротушения.
К категории Г относятся помещения, в которых находятся (обращаются) негорючие вещества или материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр и пламени, а также горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива. Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены два условия: здание не относится к категориям А, Б и В и суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5% суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категории А, Б, В и Г в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м2), и помещения категорий А, Б и В оборудуются установками автоматического пожаротушения.
К категории Д относятся помещения, в которых находятся (обращаются) негорючие вещества или материалы в холодном состоянии. Здание относится к категории Д, если оно не относится к категориям А, Б, В и Г.
Система и устройства пожарной сигнализации. Требования к установкам пожарной сигнализации.
На каждом объекте должна быть предусмотрена телефонная или радиосвязь для вызова пожарной охраны. С пожарной частью, непосредственно охраняющей строящийся объект, устанавливают прямую телефонную связь.
На видных местах территории строительства и в помещениях необходимо вывешивать знаки и таблички с указанием места нахождения ближайшего телефона. Около каждого телефона (радиостанции) устанавливают табличку о порядке вызова пожарной охраны, памятку о действиях работающих на случай пожара, список боевых расчетов ДПД.
Для подачи сигнал тревоги строительные площадки оборудуются средствами оповещения и автоматической пожарной сигнализации. К средствам оповещения относятся звуковые сигналы (колокол, сирена и т. п.) Около этих сигналов должны быть вывешены надписи «Пожарный сигнал» и список боевого расчета ДПД.
Рисунок 1 – Указательный знак пожарного гидранта:
ПГ – пожарный гидрант; 40 – номер пожарного гидранта; Ø 150 – внутренний диаметр водопровода; ВК – водопровод кольцевой; цифры возле стрелок обозначают расстояние, м, от указателя до гидранта: «вправо «→», влево «←», вперед «↑», назад «↓».
Автоматической пожарной и охранно-пожарной сигнализацией на новостройке должны оборудоваться столовые для строителей площадью 300 м2 и более, а также временные бытовые, административные, складские и производственные помещения (сооружения).
Рисунок 2 – Указательный знак пожарного водоема:
ПВ – пожарный водоем; 300 м3 – емкость водоема; 2 авт. – количество
пожарных автомобилей, которые могут быть одновременно установлены на площадке у водоема.
Сигнал от приемной станции выводится на фасад защищаемого сооружения или в помещение сторожевой охраны. Для обеспечения круглосуточной работы пожарных извещателей при совмещенной охранно-пожарной сигнализации (ОПС) датчики пожарной сигнализации должны прокладываться отдельным шлейфом при многолучевом приборе ОПС или выводиться на отдельный однолучевой прибор.
Основные технические характеристики пожарных извещателей.
Применение автоматических средств обнаружения пожаров является одним из основных условий обеспечения пожарной безопасности в машиностроении, так как позволяет оповестить дежурный персонал о пожаре и месте его возникновения.
Пожарные извещатели преобразуют неэлектрические физические величины (излучение тепловой и световой энергии, движение частиц дыма) в электрические, которые в виде сигнала определенной формы направляются по проводам на приемную станцию. По способу преобразования пожарные извещатели подразделяют на параметрические, преобразующие неэлектрические величины в электрические с помощью вспомогательного источника тока, и генераторные в которых изменение неэлектрической величины вызывает появление собственной ЭДС.
Извещатели пожара делят на приборы ручного действия, предназначенные для выдачи дискретного сигнала при нажатии соответствующей пусковой кнопки, и автоматического действия для выдачи дискретного сигнала при достижении заданного значения физического параметра (температуры, спектра светового излучения, дыма и др.).
В зависимости от того, каков из параметров газовоздушной среды вызывает срабатывание пожарного извещателя, они бывают: тепловые, световые, дымовые, комбинированные, ультразвуковые. По исполнению пожарные извещатели делят на нормального исполнения, взрывобезопасные, искробезопасные и герметичные. По принципу действия - максимальные (реагируют на абсолютные величины контролируемого параметра и срабатывают при определенном его значении) и дифференциальные (реагируют только на скорость изменения контролируемого параметра и срабатывают только при ее определенном значении).