15.5. Пожежопопередження

Система попередження пожеж включає два основних напрямки: запобігання формування горючого середовища і виникненню в цьому середовищі (чи внесенню в нього) джерела запалювання.

Запобігання формування горючого середовища досягається:

• застосуванням герметичного виробничого устаткування;

• максимальна заміна в технологічних процесах горючих речовин та матеріалів на негорючі;

• обмеження кількості пожежо- та вибухонебезпечних речовин при використанні та зберіганні, а також правильним їх розміщенням;

• ізоляцією горючого та вибухонебезпечного середовища;

• організацією контролю за складом повітря в приміщенні та контролю за станом середовища в апаратах;

• застосуванням робочої та аварійної вентиляції;

• відведенням горючого середовища в спеціальні пристрої та безпечні місця;

• використанням інгібуючих та флегматизуючих добавок.

Запобігання виникненню в горючому середовищі джерела запалювання досягається:

• використанням устаткування та пристроїв, при роботі котрих не виникає джерел запалювання; використання електроустаткування, що відповідає за виконанням класу пожежо- та вибухонебезпеки приміщень та зон, групі і категорії вибухонебезпечної суміші;

• обмеження щодо сумісного зберігання речовин та матеріалів;

• використання устаткування, що задовільняє вимогам електростатичної електробезпеки; улаштуванням блискавкозахисту;

• організацією автоматичного контролю параметрів, що визначають джерела запалювання;

• заземлення устаткування, видовжених металоконструкцій;

• використання при роботі з ЛЗР інструментів, що виключають іскроутворення; ліквідацію умов для спалахування речовин і матеріалів.

15.6. Пожежозахист

Система протипожежного захисту - це сукупність організаційних заходів, а також технічних засобів, спрямованих на запобігання впливу на людей небезпечних факторів пожежі та обмеження матеріальних збитків від неї (ДСТУ 2272-93).

Захист забезпечується:

• правильним вибором необхідного ступеня вогнестійкості будівельних конструкцій;

• правильним об"ємно - планувальним рішенням будівель та споруд;

• розташуванням приміщень та виробництв з урахуванням вимог пожежної безпеки;

• встановленням протипожежних перешкод в будівлях, системах вентиляції, паливних

• та кабельних комунікаціях;

• обмеженням витікання та розтікання горючих рідин при пожежі;

• улаштуванням протидимного захисту;

• проектуванням шляхів евакуації;

• заходами щодо успішного гасінню пожеж.

Відповідно до категорії будинків визначаються вимоги до конструктивних та планувальних рішень будинків, приміщень та споруд, їх вогнестійкості.

Вогнестійкість – здатність будівельних елементів та конструкцій зберігати несучу спроможність, а також чинити опір нагріванню до критичної температури, утворенню наскрізних тріщин та поширенню вогню. Вогнестійкість конструкцій та елементів будівель характеризується межею вогнестійкості.

Межа вогнестійкості – це час (у годинах) від початку вогневого стандартного випробування до виникнення одного з граничних станів елементів та конструкцій (несучої спроможності, теплоізолюючої спроможності, щільність).

Протипожежні перепони. При проектуванні і будівництві промислових підприємств передбачають заходи, які запобігають поширенню вогню по будинку шляхом:

• поділу будинків протипожежними стінами або протипожежними перекриттями на протипожежні відсіки;

• поділу будинків протипожежними перегородками на секції;

• влаштування протипожежних перешкод для обмеження поширення вогню по конструкціях, по горючих матеріалах (гребні, бортики, козирки, пояси та ін.);

• улаштування протипожежних дверей і воріт;

• улаштування протипожежних розривів між будинками.

Конструктивні характеристики будинків залежно від їхнього ступеня вогнестійкості

Таблиця 15.1.

Ступінь вогнестійкості	Конструктивні характеристики
1	2
І, ІІ	Будинки з несучими та огороджувальними конструкціями з природних або штучних кам’яних матеріалів, бетону, залізобетону із застосуванням листових і плитних негорючих матеріалів
ІІІ	Будинки з несучими та огороджувальними конструкціями з природних або штучних кам’яних матеріалів, бетону, залізобетону. Для перекриттів дозволяється застосовувати дерев’яні конструкції, захищені штукатуркою або негорючими листовими, плитними матеріалами або матеріалами груп горючості Г1, Г2. До елементів покриттів не висуваються вимоги щодо межі вогнестійкості, поширення вогню, при цьому елементи горищного покриття з деревини повинні мати вогнезахисту обробку.
ІІІа	Будинки переважно з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса – з металевих незахищених конструкцій. Огороджувальні конструкції – з металевих профільованих листів або інших негорючих листових матеріалів з негорючим утеплювачем або утеплювачем груп горючості Г1, Г2.
ІІІб	Будинки переважно одноповерхові з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса – з деревини, підданої вогнезахисній обробці. Огороджувальні конструкції виконують із застосуванням деревини або матеріалів на їх основі. Деревина та інші матеріали груп горючості Г3, Г4 огороджувальних конструкцій мають бути піддані вогнезахисній обробці або захищені від дії вогню та високих температур.

1	2
IV	Будинки з несучими та огороджувальними конструкціями з деревини або інших горючих матеріалів, захищених від дії вогню та високих температур штукатуркою або іншими листовими, плитними матеріалами. До елементів покриття не висуваються вимоги щодо межі вогнестійкості та межі поширення вогню. при цьому елементи горищного покриття з деревини повинні мати вогнезахисту обробку
IVа	Будинки переважно одноповерхові з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса – з металевих незахищених конструкцій. Огороджувальні конструкції – з металевих профільних листів або інших негорючих матеріалів з утеплювачем груп горючості Г3, Г4.
V	Будинки, до несучих та огороджувальних конструкцій яких не висуваються вимоги щодо межі вогнестійкості та межі поширення вогню.

Протипожежні відстані між будинками і спорудами.

Протипожежні відстані призначені для запобігання можливості розповсюдження пожежі на сусідні будівлі та споруди, а також для забезпечення маневрування, встановлення, розгортання пожежної техніки та підрозділів пожежної охорони.

Потрібні величини протипожежних відстаней наведені у ДБН 360-92 «Містобудування. Планування та забудова міських і сільських поселень».

Таблиця 15.2.

Будинки і споруди	Протистоячі будинки і споруди
	І,ІІ	ІІІ	ІV,V
І,ІІ	9- при виробництвах категорій А, Б і В 6- при наявності стаціонарних автоматичних систем пожежогасіння Не нормується при виробництвах категорій Г і Д	9	12
ІІІ	9	12	15
ІV,V	12	15	18

Протипожежні відстані не дозволяється захаращувати, використовувати для складування матеріалів та устаткування, стоянок транспорту, будівництва та встановлення тимчасових будівель, споруд, індивідуальних гаражів.

15.7. Блискавкозахист. Принципи розрахунку

Блискавкозахист - це комплекс заходiв, спрямованих на запобігання прямого удару блискавки в об’єкт або на усунення небезпечних наслідків, пов’язаних з прямим ударом; до такого комплексу відносяться також засоби захисту, що оберігають об’єкт від вторинних впливів блискавки і заносу високого потенціалу.

Рівень блискавкозахисту (РБЗ) – число (номер), яке пов’язане із зазделегідь встановленими параметрами струму блискавки та імовірністю того, що ці взаємопов’язані максимальні і мінімальні параметри не будуть перевищувати природних параметрів струмів блискавки.

Захист від прямого удару блискавки – зовнішня система заходів, які застосовуються для скорочення матеріальних збитків, обумовлених ударами блискавки в будівельні конструкції.

Надійність захисту від прямого удару блискавки (Р_з) – визначається, як Р_з=1 - Р_ПУБ, де Р_ПУБ – імовірність прямого удару блискавки в об’єкт, який захищається блискавковідводами зі стрижньовими або тросовими блискавкоприймачами.

Послідовність розрахунку блискавкозахисту:

Проектування пристроїв блискавкозахисту будинків і споруд рекомендується виконувати в такій послідовності:

1. Визначення інтенсивності грозової діяльності (середньорічної тривалості грози, год.); питомої густини ударів блискавки в землю n, 1/(км²*рік); очiкуваної кiлькiсті ударiв блискавки в об’єкт на протязі року N.

Дані наводяться в кількості годин грозової активності в рік, а від цієї активності залежить кількість уражень блискавкою 1 кв.км поверхні (n).

За цими даними визначають очікувану кількість ударів блискавки за рік по об’єкту:

- прямокутної форми шириною S довжиною L і висотою h

N=[( S + 6 h) x ( L + 6 h) – 7,7 h²] x n x 10^-6

- для зосередженого висотного об’єкту (башта, труба, вишка) висотою

N= 9π h² x n x 10^-6

-   для протяжного об’єкта довжиною L (лінії електропередавання, звязку)

N= 6 x L x h_об x n x 10^-6,

де: h - найбiльша висота будинку або споруди, м; S,L - вiдповiдно ширина i довжина будинку або споруди, м; n=Т_КР6.7/200 - середньорiчна кiлькiсть ударiв блискавки в 1 км² земної поверхнi (питома густина ударів блискавки в землю) в районi розташування будинку або споруди (табл.15.3., ДСТУ Б В.2.5-38:2008).

 ВвВИЗНАЧЕННЯ НЕОБХІДНОСТІ ВИКОНАННЯ БЛИСКАВКОЗАХИСТУ ОБ’ЄКТА ВІД ПРЯМОГО УДАРУ БЛИСКАВКИ І ЙОГО РІВЕНЬ БЛИСКАВКОЗАХИСТУ

Таблиця 15.3.

№ з/п	Об’єкт	Очікувана кількість уражень об’єкта за рік, за якою виконується блискавкозахист N, уражень/рік	Рівень блискавко-захисту
1	2	3	4
1	Будівлі і споруди або їх частини, приміщен-ня яких згідно з НПАОП 40.1-1.32-01і НАПБ В.01.056-2005/111 відносяться до зон класів 1 і 20	Незалежно від N	І
2	Будівлі і споруди або їх частини, приміщен-ня яких згідно з НПАОП 40.1-1.32-01 і НАПБ В.01.056-2005/111 відносяться до зон класів 2 і 21	N>1	І
		N≤1	ІІ
3	Зовнішні установки, що створюють згідно з НПАОП 40.1-1.32-01 і НАПБ В.01.056-2005/111 зону класу 1	Незалежно від N	ІІ
4	Будівлі і споруди або їх частини, приміщення яких згідно з НПАОП 40.1-1.32-01 і НАПБ В.01.056-2005/111 відносяться до зон класів П-І, П-ІІ, П-ІІа	Для будівель і споруд І і ІІ ступеня вогнестійкості у разі 0,1<N≤2 і для ІІІ÷V ступеня вогнестійкості у разі 0,02<N≤2	ІІ, ІІІ
		те саме, але у разі N>2	ІІ
5	Розташовані в сільській місцевості невеликі будови III — V ступенів вогнестійкості, приміщення яких згідно з НПАОП 40.1-1.32-01 і НАПБ В.01.056-2005/111 відносяться до зон класів П-I, П-П, П-ІІа	N<0,02	ІV
6	Зовнішні установки і відкриті склади, що створюють згідно з НПАОП 40.1-1.32-01і НАПБ В.01.056-2005/111 зону класів П-ІІІ	0,1<N≤2	ІІІ
		N>2	ІІ
7	Будівлі і споруди III, Ша, IIIб, IV, V ступенів вогнестійкості, в яких відсутні приміщення, віднесені за НПАОП 40.1-1.32-01 і НАПБ В.01.056-2005/111 до зон вибухо- і пожежонебезпечних класів	0,1<N≤2	III
		N>2	ІІ

1	2	3	4
8	Будівлі і споруди з легких металевих конструкцій з горючим утеплювачем (IVa ступеню вогнестійкості), в яких відсутні приміщення, віднесені за НПАОП 40.1-1.32-01 і НАПБ В.01.056-2005/111 до зон вибухо- і пожежонебезпечних класів	0,02<N≤2	III
		N>2	ІІ
9	Невеликі будівлі III — V ступенів вогнестійкості, розташовані в сільській місцевості, в яких відсутні приміщення, що відносяться за НПАОП 40.1-1.32-01 і НАПБ В.01.056-2005/111 до зон вибухо- і пожежонебезпечних класів	Для III,   ІІІa,   III6,   IV, V    ступеня    вогнестійкості   у разі  N<0,1 і  для IVa ступеня   вогнестійкості у разі  N<0,02	IV
10	Будівл обчислювальних центрів, а також будівлі в яких встановлено обладнання інформаційних технологій або будь-яке інше електронне обладнання, чутливе до атмосферних перешкод	Незалежно від N	І, II
11	Тваринницькі і птахівничі будівлі і споруди III— V ступенів вогнестійкості: для великої рогатої худоби і свиней на 100 і більше голів, для овець на 500 голів і більше, для птахів на 1000 голів і більше, для коней на 40 голів і більше	Незалежно від N	ІІ, III
12	Димові і інші труби підприємств і котелень, башти і вежі всіх призначень заввишки 15 м і більше	Незалежно від N	ІІІ
13	Житлові і громадські будівлі, висота яких на 25 м і більше перевищує середню висоту навколишніх будівель у радіусі 400 м, а також окремі будівлі висотою більше 30м, що віддалені від інших будівель більше ніж на 400 м	Незалежно від N	ІІІ
14	Окремо житлові і громадські будівлі в сільській місцевості, висотою більше 30 м	Незалежно від N	ІІІ
15	Громадські будівлі III—V ступенів вогне-стійкості наступного призначення: дитячі дошкільні установи, школи і школи-інтерна-ти, стаціонари лікувальних установ, спальні корпуси та їдальні установ охорони здоров'я і відпочинку, культурно-освітні і видовищні установи, адміністративні будівлі, вокзали, готелі, мотелі.	Незалежно від N	ІІІ
16	Відкриті видовищні установи (зали для глядачів відкритих кінотеатрів, трибуни відкритих стадіонів тощо)	Незалежно від N	ІІІ
17	Будівлі і споруди, що є пам'ятниками історії, архітектури і культури (скульптури, обеліски тощо.)	Незалежно від N	ІІІ

В залежності від класифікації споруди за ПБЕ та від кількості очікуваних ударів блискавкою N вибирають рівень блискавкозахисту об’єкту.

Є чотири рівні блискавкозахисту об’єктів.

Надійність захисту від прямого удару блискавки (Р_з) слід приймати:

0,99 ÷ 0,999  – для об’єктів І рівня блискавкозахисту ;

0,95 ÷ 0,99  – для об’єктів ІІ рівня блискавкозахисту ;

0,9 ÷ 0,95  – для об’єктів ІІІ рівня блискавкозахисту;

не нижче ніж 0,85   – для об’єктів ІV рівня блискавкозахисту.

Влаштування блискавкозахисту

Для захисту від прямого удару та вторинних проявів використовують:

1. Блискавковідводи.

2. Влаштування металевих заземлених сіток на відкритих предметах.

3. Заземлення обладнання всередині споруди.

4.Утворення замкнутих контурів між трубопроводами, металевими предметами, заземлення металевих комунікацій.

Конструктивні особливості блискавковідводів

Існує три види блискавкозахисту від прямого удару: стрижневий, тросовий, сітчастий. В цій роботі розглядається лише стрижневий, інші види розглядаються в керівному документі ДСТУ Б В.2.5-38:2008/

Стержневий блискавковідвід

Блискавковідвід - пристрій, який сприймає удар блискавки і відводить її струм в землю. Блискавковідвід, що стоїть окремо – блискавковідвід, розташований таким чином, що шлях струму блискавки не має контакту з об’єктом, який він захищає.

Блискавковідводи складаються з блискавкоприймача на опорі, струмовідводу та заземлювача. З’єднання цих окремих частин блискавковідводу слід виконувати лише зварюванням і як виключення – для ІІІ категорії захисту допускається болтове зєднання.

Опори блискавкоприймачів розраховуються як вільностоячі конструкції на вітрове навантаження. Їх можна виконувати зі сталі, дерева, бетону

Блискавкоприймач - частина блискавковідводу, призначена для перехоплення блискавок. Виконується зі сталі довільного профілю з перерізом не менше ніж 50 мм² і довжиною не менше 200 мм. Його захищають від корозії оцинкуванням, лудінням і т.п.

При влаштуванні тросового захисту переріз троса складає не менше 35 кв мм

Струмовідвід — частина блискавковідводу, призначена для відведення струму блискавки від блискавкоприймача до заземлювача. Виконується зі сталевого дроту круглого січення з мінімальним перерізом 50 мм², діаметром не менше 8 мм або прямокутним профілем розміром 4 х 12 мм.

Заземлювач — провідна частина або сукупність з’єднаних між собою провідних частин, які перебувають в електричному контакті з землею безпосередньо або через проміжне провідне середовище, наприклад, бетон.

Заземлювачі є підземним закінченням системи і поділяються на:

- заглиблені – зі стрічкової чи круглої сталі, укладеної на дно фундаментів по периметру

- вертикальні– загвинчені стрижні довжиною 2,5 м діаметром 10-20 мм, або кутникова сталь 40х40 мм

- горизонтальні – з круглої чи штабової сталі перетином не менше 160 кв мм і довжиною 2-40 м, укладені на глибині 0,6-0,8 м

У разі неможливості використання природних заземлювачів для блискавковідводів, що стоять окремо, використовуються наступні штучні  заземлювачі:

  для І і ІІ рівня блискавкозахисту – заземлювач, який складається з трьох і більше вертикальних електродів довжиною не менше ніж 3 м, об’єднаних горизонтальним електродом і  відстанню між ними не менше ніж 3 м;

   для ІІІ рівня блискавкозахисту – заземлювач, який складається мінімум з двох вертикальних електродів довжиною не менше ніж 3 м, об’єднаних горизонтальним електродом і відстанню  між ними не менше ніж 3 м;

    для ІV рівня блискавкозахисту – заземлювач, який складається з одного вертикального або горизонтального електрода довжиною 2÷3 м, прокладеним на глибині   не менше ніж 0,5 м.

2. Визначення класу пожежо- i вибухонебезпеки за ПБЕ і ступені вогнестiйкiсті будинків і споруд за ДСТУ Б В.2.5-38:2008.

3. Розрахунок зони захисту блискавковідводу.

Вибір типу і висоти блискавковідводів провадиться виходячи зі значень необхідної надійності Р_з. Об'єкт вважається захищеним, якщо сукупність всіх його блискавковідводів забезпечує надійність захисту не менше P_з

Якщо захист об’єкта забезпечується найпростішими блискавковідводами (одиничним стрижньовим, одиничним тросовим, подвійним стрижньовим, подвійним тросовим, замкнутим тросовим), розміри блискавковідводів можна визначати, користуючись зонами захисту блискавковідводів, які відповідають заданому значенню Р_з.

Стандартною зоною захисту одиничного стержньового блискавковідводу висотою h є круговий конус висотою h_о < h, вершина якого співпадає з вертикальною віссю блискавковідводу. Габарити зони визначаються двома параметрами: висотою конуса h_о і радіусом конуса на рівні землі r_о (рис 3).

Рис. 3. Одиничний стержньовий блискавковідвід

Наведені нижче розрахункові формули (табл.15.4.) придатні для блискавковідводів висотою до 150 м. При більш високих блискавковідводах слід користуватися спеціальною методикою розрахунку.

Розрахунок зони захисту одиничного стержньового блискавковідводу

Таблиця 15.4.

Надійність захисту РЗ	Висота блискав-ковідводу h, м	Висота конуса hо, м	Радіус конуса rо, м
0,9	від 0 до 100	0,85h	1,2h
	від 100 до 150	0,85h	[1,2–10-3(h–100)]h
0,99	від 0 до 30	0,8h	0,8h
	від 30 до 100	0,8h	[0,8–1,43·10-3(h–30)] h
	від 100 до 150	[0,8 – 10-3(h – 100)]h	0,7h
0,999	від 0 до 30	0,7h	0,6h
	від 30 до 100	[0,7–7,14·10-4(h – 30)]h	[0,6–1,43·10-3 (h–30)] h
	від 100 до 150	[0,65 – 10-3(h – 100)]h	[0,5 – 2·10-3 (h – 100)]h

Для зони захисту необхідної надійності одиничного стержньового блискавковідводу радіус горизонтального перерізу r_х на висоті h_x  визначається формулою:

r_х = r_o (h_o- h_x)/ h_o

Блискавковідвід вважається подвійним, коли відстань між стрижньовими блискавкоприймачами L не перевищує граничної величини L_max. В супротивному випадку обидва блискавковідводи розглядаються як одиничні.

Конфігурація вертикальних і горизонтальних перерізів стандартних зон захисту подвійного стрижньового блискавковідводу (висотою h і відстанню L між блискавковідводами) надана на рис 2. Побудова зовнішніх областей зон подвійного блискавковідводу (напівконусів з габаритами h_о, r_о) виконується за формулами табл.1 для одиничних стрижньових блискавковідводів. Розміри внутрішніх областей визначаються параметрами h_o і h_с, перший з яких задає максимальну висоту зони безпосередньо біля блискавковідводів, а другий -мінімальну висоту зони посередині між блискавковідводами (практично вона не повинна бути меншою від висоти об’єкту захисту.

При відстані між блискавковідводами L ≤ L_c межа зони не має провисання

(h_c = h_о).

Для відстаней L_с≤ L ≤ L_max висота h_с визначається за формулою

h_c = h_о ×(L_max – L)/ (L_max – L_с)

Граничні відстані L_max і L_c обчислюються за емпіричними формулами (табл. 15.5.), придатними для блискавковідводів висотою до 150 м. При більшій висоті блискавковідводів слід користуватися спеціальним програмним забезпеченням.