Практическая работа №4 (часть 1). Тема: « Cредства пожарно-технической защиты строительства».

Цель работы: 1. Освоить методику нормирования и расчета противопожарных разрывов между зданиями.

2. Изучить средства индивидуальной и коллективной защиты работников от воздействия

неблагоприятных факторов пожара с позиций охраны труда.

Приборы и оборудование: 1. Пожарный пост; 2. Пожарный щит; 3. Каталог средств защиты частей тела; 4. Плакаты по пожарной безопасности в газовом хозяйстве предприятий.

Общие сведения.

Ограничение распространения пожара между зданиями достигается: размещением взрывопожароопасных производственных и складских зданий, наружных установок, складов горючих жидкостей, горючих газов с учетом преобладающего направления ветра, а также рельефа местности; установлением противопожарных разрывов между зданиями, наружными установками, а также открытыми площадками для хранения пожароопасных веществ и материалов; снижением пожарной опасности строительных материалов, которые используются в наружных ограждающих конструкциях, в том числе отделки и облицовки фасадов, а также в покрытиях; применением конструктивных решений, направленных на создание преграды распространению пожара между зданиями; использованием средств индивидуальной (СИЗ) и коллективной (СКЗ) защиты работников предприятий.

Рассмотрим общие сведения по проектированию противопожарных разрывов.

Минимальные расстояния от жилых, общественных и вспомогательных зданий I и II степеней огнестойкости до производственных зданий и гаражем I и II степеней огнестойкости следует принимать не менее 9 м, а до производственных зданий, имеющих покрытие с применением утеплителя из полимерных или горючих материалов, — 15 м.

Расстоянием между зданиями и сооружениями считается расстояние в свету между наружными стенами или другими конструкциями. При наличии выступающих более чем на 1 м конструкций здании или сооружений, выполненных из горючих материалов, принимается расстояние между этими конструкциями.

Расстояние между стенами зданий без оконных проемов допускается уменьшать на 20%, за исключением зданий IIIа, IIIб, IV, IVа и V степеней огнестойкости.

В районах сейсмичностью 9 баллов расстояние между жилыми зданиями, а также между жилыми и общественными зданиями IVа, V степеней огнестойкости следует увеличивать на 20%.

Расстояния от зданий любой степени огнестойкости до зданий IIIа, IIIб, IV, IVа, V степеней огнестойкости в береговой полосе шириной 100 км, но не далее чем до ближайшего горного хребта, в климатических подрайонах IБ, IГ, IIА и IIБ следует увеличивать на 25%.

Для двухэтажных зданий каркасной и щитовой конструкции V степени огнестойкости, а также зданий, крытых горючими материалами, противопожарные расстояния необходимо увеличивать на 20 %.

Расстояния между зданими I и II степеней огнестойкости допускается предусматривать менее 6 м при условии, если стена более высокого здания, расположенная напротив другого здания, является противопожарной.

Расстояния от одно-, двухквартирных жилых домов и хозяйственных построек (сарая, гаража, бани) на приусадебном земельном участке до жилых домов и хозяйственных построек на соседних земельных участках принимаются по табл. 1.

Расстояние между жилыми домами усадебного типа.

Табл.№1

Степень огнестойкости здания	Расстояние, м, при степени огнестойкости зданий
	I,III	III	IIIа, IIIб, IV, IVа, V
I, II	6	8	10
III	8	8	10
IIIа, IIIб, IV, IVа, V	10	10	15

Расстояния между жилым домом и хозяйственными постройками, а также между хозяйственными постройками в пределах одного земельного участка (независимо от суммарной площади застройки) не нормируются.

Расстояния между жилыми зданиями, а также жилыми зданиями и хозяйственными постройками (сараями, гаражами, банями) не нормируются при суммарной площади застройки, включая незастроенную площадь между ними, равной наибольшей допустимой площади застройки (этажа) одного здания той же степени огнестойкости без противопожарных стен.

При проектировании проездов и пешеходных путей необходимо обеспечивать возможность проезда пожарных машин к жилым и общественным зданиям, в том числе со встроенно-пристроенными помещениями, и доступ пожарных с автолестниц или автоподъемников в любую квартиру или помещение.

Расстояние от края проезда до стены здания, как правило, следует принимать 5 - 8 м для зданий до 10 этажей (включительно) и 8 -10 м для зданий свыше 10 этажей. В этой зоне не допускается размещать ограждения, воздушные линии электропередачи и осуществлять рядовую посадку деревьев.

Вдоль фасадов зданий, не имеющих входов, допускается предусматривать полосы шириной 6 м, пригодные для проезда пожарных машин с учетом их допустимой нагрузки на покрытие или грунт.

В городских поселениях для районов одно- двухэтажной индивидуальной застройки с приусадебными участками расстояние от границ приусадебных участков до лесных массивов допускается уменьшать, но принимать не менее 15 м.

Определение величины противопожарного разрыва, если она не установлена нормативная документация, может осуществляться с использованием расчетных методов, согласованных с центральным органом государственного пожарного надзора.

Изучение причин распространения пожара между зданиями показало, что для обоснования величины противопожарных разрывов следует учитывать тепло, передаваемое излучением факелом пламени. Конвективной составляющей теплового потока пренебрегают. Не учитывается также возможный перелет головней, искр и другие обстоятельства, могущие послужить причиной распространения пламени.

Достаточность величины противопожарного разрыва устанавливается сравнением количества лучистой энергии, направляемой факелом пламени на единицу площади смежного объекта , с минимальной, или критической, интенсивностью облучения .

Условие безопасности представляется зависимостью .

Количество энергии, передаваемой излучением, определяется по формуле:

,

где С_пр – приведенный коэффициент излучения, ккал/м²×ч×град⁴; Т_ф - температура факела пламени, ^оК; Т₂ - температура максимально допустимая для смежного объекта, ^оК; - угловой коэффициент, зависящий от размеров факела пламени и направления излучения.

Запишем выражение: ,

где – коэффициенты, учитывающие длину и высоту факела пламени; - площадь факела пламени, м².

Тогда безопасное расстояние определяется по формуле:

.

Обозначив К= , получим: , (1),

где К – коэффициент, учитывающий условия теплообмена; - минимальная интенсивность облучения, ккал/(м²× ч) или вт/м² .

Для определения безопасных расстояний необходимо знать две величины: коэффициент К и площадь факела пламени .

Значения ψ₁ и ψ₂ определяют в зависимости от наибольшего угла между направлением излучения и нормалью к поверхности, излучающей тепло по длине и по высоте факела пламени. При определении направления излучения выбирают элементарную площадку на смежном объекте, симметрично расположенную по отношению к факелу пламени.

Значения коэффициента К (табл.2) вычислены применительно к различным температурам факела пламени и различным значениям минимальной интенсивности облучения, зависящим в свою очередь от времени введения сил и средств пожаротушения и рода материалов принятого строительства.

Значения коэффициента, учитывающего условия теплообмена между зданиями

Табл.2

Температура пламени, оК	Значения К при минимальной интенсивности облучения в кал/см2×мин
	10	15	20	30	40	50
1000	0,91	0,74	0,64	0,55	0,455	0,37
1100	1,12	0,91	0,79	0,66	0,56	0,455
1200	1,34	1,09	0,96	0,785	0,675	0,55
1300	1,57	1,28	1,12	0.925	0,785	0,64
1400	1,85	1,52	1,32	1,05	0,935	0,87
1500	2,12	1,72	1,5	1,23	1,07	0,87
1600	2,24	1,97	1,72	1,4	1,22	1,0
1800	3,1	2,5	2,15	1,78	1,5	1,25

При определении коэффициента К в табл.2 значение ψ₁ и ψ₂ принято на основании вычислений равным 0,5, что примерно соответствует случаю излучения от факела пламени длиной 45 – 50 м и высотой 10 – 15 м или случаю, когда максимальный угол направления излучения от периметра факела пламени на наиболее невыгодно расположенную точку смежного объекта равен или меньше 60^о. Значение приведенного коэффициента излучения С_пр = 3,4 ккал/м²×ч×град⁴. При этом степень черноты факела пламени принята в среднем равной 0,85, а для строительных конструкций – 0,8. Максимально допустимая температура для материалов и веществ, которые могут воспламениться от действия лучистой энергии принималась равной температуре их самовоспламенения.

Нормирование противопожарных разрывов с учетом обеспечения условий для работы людей и техники.

Известно, что в противопожарные разрывы вводятся подразделения пожарной охраны и добровольные пожарные дружины предприятий для борьбы с огнем.

При значительной интенсивности лучистой энергии работа людей становится затруднительной, а в ряде случаев невозможной.

Поэтому, наряду с противопожарными разрывами между зданиями, следует предусматривать на определенных участках разрывы, обеспечивающие работу людей и техники. Для определения величины этих разрывов необходимо исходить из минимальной интенсивности облучения, при которой возможна продолжительная работа людей с техникой.

Известно, что предельно допустимые интенсивности теплоизлучения изменяются в широких пределах в зависимости от возраста и состояния здоровья человека.

Принято считать, что человек, подвергшийся воздействию лучистой энергии интенсивностью 6 кал/см²×мин (3600 ккал/м²× ч) в течение 10 – 20 сек, находится в очень тяжелом состоянии. Установлено, что человеческий организм может с трудом переносить длительное воздействие лучистой энергии в пределах 1,2 – 1,8 кал/см²× мин (3600 ккал/м²× ч).

Для этих условий значение коэффициента К будет:

К=

Вывод. Для обеспечения условий работы людей, не защищенных специальными средствами, нормируемый противопожарный разрыв должен быть увеличен в 4 – 5 раз.

Температура факела при горении различных веществ.

Табл.3

Горючее вещество	Температура факела, оС.
Бензин	1170
Керосин	1100
Дизельное топливо	1100
Сырая нефть	1100
Мазут	1030
Древесина сосновая в виде пиломатериалов на открытой площадке	1200 - 1300
Органическое стекло	1100
Каучук натуральный	1200
Резина	1200
Полистирол	1100
Сжиженные газы	1250

Расчетную температуру факела пламени рекомендуется принимать как произведение максимальной температуры из табл. 3 на коэффициент 0,9.

Опыты показали, что зависит от рода материала, состояния его поверхности, длительности действия источника излучения и условий теплообмена облучаемого вещества.

Минимальная интенсивность облучения для твердых веществ.

Табл.4.

Материал	Минимальная интенсивность облучения в ккал/(м2×ч) при продолжительности облучения, мин.
	3	5	15
Древесина (сосна с ) с шероховатой поверхностью	30	25	18,5
Древесина окрашенная голубой и светло-коричневой масляной краской по строганной поверхности	38	33,4	25
Хлопок-волокно	15,7	13,9	10,7
Слоистый пластик	31	27,4	22
Стеклопластик	27,8	26,8	22
Пергамин	31,6	28,4	25

Минимальная интенсивность облучения для жидкостей.

Табл.5.

Температура самовоспламенения жидкости, оС.	Минимальная интенсивность облучения в ккал/(м2×ч) при продолжительности облучения, мин.
	3	5	15
250	37,4	31	24
300	50	37,4	30
350	51,0	45	35
400 и более	57	51	40

Поправки к расстояниям между зданиями и сооружениями

Табл.6

Предпосылка для увеличения или уменьшения величины противопожарного разрыва	Надбавка	Уменьшение
	в %
Превышение температуры факела пламени свыше 1050о С на каждые 100о С	15	-
Уменьшение температуры факела пламени свыше 1050о С на каждые 100о С	-	15
Скорость господствующего ветра превышает 4,5 м/сек	25	-
Удельная загрузка горючими веществами в двух смежных зданиях или открытых установках в пределах противопожарного отсека не превышает 10 кг/м2 (включая и строительные конструкции)	-	20
Наличие автоматических или стационарных систем тушения	-	20
Подземное размещение емкостей с горючими или легковоспламеняющимися жидкостями	-	50
Наличие в смежных зданиях деревянных оконных переплетов или сгораемых конструкций	20	-
Отсутствие сгораемых материалов в наружных ограждающих конструкциях	-	-

Примечание. Общий процент уменьшения величины противопожарных разрывов не должен быть больше 100%.

Опыты показывают, что при проникновении пламени через оконные проемы его высота в два раза превышает высоту проема. При горении деревянных зданий высота факела несколько превышает здание, однако в силу турбулизации потока газов пламя разрывается на отдельные языки. С учетом необходимости приведения площади факела пламени к равновеликой площади прямоугольника высоту его можно принимать равной высоте здания до конька крыши. При горении штабелей пиленого леса высота факела в 3 – 3,5 раза превышает высоту штабеля. При горении жидкостей со свободной поверхности в резервуарах площадь факела принимается равной площади равнобокой трапеции, высота и нижнее основание которой равны диаметру резервуара, а верхнее основание – половине диаметра резервуара. При наличии обвалований учитывается возможность разлива жидкости и горения за пределами резервуаров. При горении жидкостей со свободной поверхности при их разливе максимальная высота факела принимается равной 10 м.