5.3. Пожарная профилактика при проектировании, строительстве

и эксплуатации зданий и сооружений

170. Противопожарные требования к зданиям и сооружениям

[6, с.280, 292; 7, c.356; 22, с.239; 26, c.316]

Пожарная безопасность зданий и сооружений при проектировании обеспечивается объемно-планировочными решениями, подбором и компоновкой огнестойких строительных конструкций, выбором и расстановкой противопожарных преград, планировкой путей эвакуации и противопожарного водоснабжения. Эти мероприятия регламентируются противопожарными нормами и правилами и СНиП II-Л.2-72*.

Для предотвращения распространения пожара здания разделяются на отдельные объемы (части) противопожарными преградами.

Область применения ПП преград регламентируется СНиП 2.01.02-85*. Преграды препятствуют непосредственному распространению огня, воздействию лучистой энергии и передачи тепла посредством теплопроводности.

К противопожарным преградам относятся:

1) противопожарные стены (брандмауэры) ;

2) несгораемые стены и перегородки, перекрытия ;

3) противопожарные двери, ворота, люки, окна, водяные завесы;

4) противопожарные разрывы между зданиями (играют роль преград).

Противопожарные стены (брандмауэры) должны перерезать по вертикали все сгораемые элементы здания и должны возвышаться над трудносгораемыми кровлями не менее чем на 30 см, а над горючими - не менее чем на 60см, кроме того они должны выступать не менее чем на 30 см за плоскость горючих и трудносгораемых стен.

Противопожарные стены стены могут не возвышаться над кровлей, если все элементы покрытия и крыши несгораемые, кроме кровли.

В этих стенах допускается устройство окон и дверей только в крайних случаях. При этом проемы должны перекрываться противопожарными дверями, щитами, несгораемыми или трудносгораемыми с определенным пределом огнестойкости.

Противопожарные двери устраиваются в противопожарных стенах и должны иметь предел огнестойкости не менее 1.5 ч. Такой огнестойкостью обладают деревянные двери толщиной 3-4 см, обшитые кровельной сталью по асбестовому картону толщиной не менее 0.5 см.

Противопожарные окна представляют собой железобетонные переплеты, застекленные армированным стеклом с пределом огнестойкости 0.75 ч. Оконные проемы также могут перекрываться пустотелыми стеклянными блоками, предел огнестойкости которых при толщине их 6 см равен 1.5 ч, а при толщине 10 см -2ч.

Дымовые люки в зданиях выполняются для обеспечения незадымленности смежных помещений и уменьшения концентрации дыма в нижней части помещений. Дымовые люки перекрываются дымовым клапаном (крышкой, задвижкой), которые открываются вручную или автоматически.

Противопожарные разрывы между отдельными сооружениями, зданиями, складами устанавливаются в зависимости от их назначения, огнестойкости, категории производств в соответствии СНиП II-89-80, здесь же регламентируются расстояния до лесных массивов, ПП требования к дорогам и проездам.

Проезжие части на тупиковых дорогах должны заканчиваться оборотными кольцами радиусом не менее 10 м или площадкой 12х12 м. На предприятиях с территорией больше 5 га должно быть не менее 2 въездов; к промышленным зданиям шириной до 18 м должны быть подъезды с одной стороны по всей длине, а шириной более 18 м - с двух сторон; к зданиям с площадью застройки более 10 га или шириной более 100 м - подъезды со всех сторон.

171. Определение термина "Огнестойкость". Классификация по огнестойкости

[6, с.271; 7, c.353; 8, с.281; 22, с.225; 26, с. 115]

Способность конструкции задерживать распространение огня (пожара) определяется огнестойкостью - это свойство конструкций сохранять несущую и ограждающую способности в условиях пожара.

Огнестойкость характеризуется пределом огнестойкости - это время, в часах, определяемое от начала испытания конструкции на огнестойкость до возникновения одного из следующих признаков:

потери конструкцией несущей способности (обрушение),

образование сквозных трещин,

повышения температуры необогреваемой поверхности в среднем на 140 °С или в любой точке поверхности более чем на 180 °С по сравнению с температурой конструкции до испытания или более 210 °С не зависимо от величины температуры до испытания. Испытания проводятся в огневой камере не менее чем двух образцов натуральной величины при нормативной нагрузке.

Согласно СНиП 2.01.02-85* здания и сооружения по степени огнестойкости подразделяются на 5 степеней от I до V, которые характеризуются различным пределом огнестойкости основных элементов (стен, перекрытий, лестничных площадок и др.). Здания I степени огнестойкости имеют все элементы несгораемые, а V степени - все элементы сгораемые.

172. Определение термина "Возгораемость". Классификация материалов

по возгораемости [6, с.269; 7, c.352; 22, с.233; 26, с. 314]

При проектировании и строительстве производственных зданий и сооружений необходимо учитывать пожароопасность производства и применять соответствующие по возгораемости и огнестойкости строительные материалы и конструкции.

Возгораемостью называется способность материала самовозгораться, воспламеняться или затлевать.

Согласно СНиП 2.01.02-85* все строительные материалы и конструкции по возгораемости делятся на три группы:

НЕСГОРАЕМЫЕ - под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются (металлы, камень).

ТРУДНОСГОРАЕМЫЕ - под действием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют и продолжают тлеть или гореть только при наличии источника огня (состоящие из несгораемых и сгораемых составляющих - асфальтобетон, войлок, вымоченный в глиняном растворе, дерево, покрытое листовым железом, штукатуркой).

СГОРАЕМЫЕ - под действием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают тлеть или гореть после удаления источника огня.

173. Эвакуация людей при пожаре [6, с.312; 22,c.245]

В случае возникновения пожара большое значение для безопасности людей и уменьшения материальных потерь имеет своевременная и правильно организованная эвакуация людей и материальных ценностей.

Движение людей может быть свободным, вынужденным и паническим. При свободном движении плотность потока людей минимальна. При этом движение имеет субъективный характер - человек по своему усмотрению может изменить темп и направление движения.

Вынужденное движение характеризуется кратковременностью и одновременностью движения людского потока. При этом движение носит объективный характер, когда человек не может самостоятельно изменить ни темп, ни направление движения, а при расположении в центральной части потока перемещается, если он даже не касается ногами земли (пола).

Вынужденне движение может при неправильной его организации перейти в паническое, которое приводит к человеческим жертвам. При панике все или большинство людей стремится немедленно покинуть помещение, прилагая при этом максимальные физические усилия. Во время паники плотность людского потока очень высока, а скорость движения может равняться нулю.

Плотность людского потока - отношение количества людей, эвакуирующихся по общему проходу, к площади этого выхода.

Примеры.

При пожаре в Киеве в синагоге плотность людского потока была настолько велика, что были отогнуты перила у лестниц.

При пожаре в одной из школ в Америке произошло заклинивание детей в наружных дверях. Попытки взрослых вытащить детей остались безрезультатными, и дети погибли.

174. Требования к эвакуационным выходам и путям

[6, с.315; 7, c.357; 22, с.246; 26, c.322]

Эвакуация людей и материальных ценностей из помещений предприятия на случай пожара должна разрабатываться заранее. Важнейшим условием эффективной и безопасной эвакуации является наличие достаточного количества эвакуационных выходов м путей с необходимой их шириной. Требования и нормы по устройству эвакуационных путей определены в СНиП 2.01.02-85*. На случай возникновения пожара должна быть обеспечена возможность безопасной эвакуации людей, находящихся в здании через эвакуационные выходы, в течение необходимого времени эвакуации. Выходы считаются эвакуационными, если они ведут из помещений:

а) первого этажа наружу непосредственно или через коридор, вестибюль, лестничную клетку;

б) любого этажа, кроме первого, в коридор или проход, ведущий на лестничную клетку, или в лестничную клетку, имеющую выход непосредственно наружу или через вестибюль, отделенный от коридора перегородками с дверями;

в) в соседние помещения на том же этаже, обеспеченные выходами по пп. а), б).

Минимальное расстояние L между наиболее удаленным выходом из помещения определяется по формуле __

L = 1.5  П , где П - периметр помещения. м.

Суммарная ширина маршей лестничных клеток, дверей, коридоров или проходов на путях эвакуации принимается из расчета 0.6 м на 100 человек. Минимальная ширина эвакуационных дверей должна быть 0.8 м, путей - 1 м, высота проходов не менее 2 м.

Число эвакуационных выходов из здания определяется расчетом, но должно быть не менее двух, которые располагаются рассредоточено. Двери на путях эвакуации должны открываться по направлению выхода из здания. Наружные эвакуационные двери не должны иметь запоров, которые не могут быть открыты без ключа.

175. Определение времени эвакуации [6, с.318; ГОСТ 12.1.004-91]

При пожаре для человека представляют опасность:

снижение концентрации кислорода за счет его участия в окислительных процессах, увеличения концентрации углекислого газа и др. продуктов горения;

накопление продуктов неполного сгорания - окиси углерода;

повышение температуры в помещениях.

Снижение концентрации кислорода в окружающем пространстве ниже 8-11% приводит к гибели человека. Повышение концентрации углекислого газа вызывает повышение частоты дыхания, шум в ушах (при 4-5%), сильные головные боли, головокружение (8%) и потерю сознания (10%). При нагревании человеческого тела до 50-60 ^оС наступает смерть человека через короткое время. При пожаре уже в течение нескольких первых минут температура в помещении может достичь 200 °С и более.

Указанные опасные ситуации могут наступить через 2-3 мин. с начала пожара. Поэтому безопасное время эвакуации из мест, расположенных вблизи места пожара должно быть не более 1.5 мин. Расчетное и необходимое время эвакуации определяется по ГОСТ 12.1.004-91, причем расчетное должно быть не менее необходимого.

176. Меры защиты от разрядов статического электричества

[6, с.225; 8, с.296; 22, с.202; 26, c.166]

На предприятиях существует опасность взрыва или пожара от разряда статического электричества, которое накапливается на оборудовании и конструкциях в результате процесса контактной электризации: во время технологических процессов, сопровождающихся трением, размельчением твердых частиц, пересыпанием сыпучих тел, переливанием жидкости, а также на человеке при носке электризующейся одежды или контакта с наэлектризованными материалами.

Электростатическое напряжение может достигать нескольких десятков киловольт относительно земли, в результате чего между телом человека (особенно, если обувь имеет непроводящую подошву), заземленными частями и землей может возникнуть искровой разряд, который может привести к взрыву или пожару. Кроме того, при касании человека к наэлектризованному оборудованию от воздействия статического электричества возникают болевые ощущения, в результате которых человек может получить травму (падение, ушиб, ранение) от резкого движения.

Устранение опасности возникновения электростатических разрядов и предупреждение разрядов статического электричества достигается следующими мерами:

1) добавление в электризующуюся среду электропроводящих материалов (графит, олеат хрома и др.);

2) заполнение аппаратов и емкостей инертным газом;

3) ионизация среды при помощи радиоактивных изотопов и токов высокой частоты (индукционные, высоковольтные, радиоизотопные нейтрализаторы);

4) очистка жидкостей и газов от загрязняющих частиц;

5) увеличение относительной влажности помещений до 25% или увлажнение поверхности электризующегося вещества;

6) заземление оборудования, резервуаров и трубопроводов;

7) подведение труб подачи жидкости до дна резервуаров;

8) при работе с ЛВЖ не надевать одежду, способную электризоваться, носить антистатическую обувь, не применять тару из диэлектрических пластмасс, а емкости и приспособления заземлять или погружать в жидкость.

177. Виды воздействия молнии [6, с.225; 8, с.298; 22, с.202; 26 c.167]

Подсчитано, что на земном шаре ежесуточно происходит около 44 тысяч гроз, сопровождающихся электрическими разрядами, называемыми молниями. Молния представляет собой электрический разряд в атмосфере между разноименно заряженными частями облака или соседними облаками. Длина ее канала обычно достигает нескольких километров. До появления разряда происходит накопление и разделение электрических зарядов в облаке, чему способствуют восходящие воздушные потоки, конденсация паров, образование капель.

Нормально земля заряжена отрицательно, а положительно заряжена атмосфера (80-100 км над землей). В результате падения в восходящем потоке воздуха водяные капли получают суммарный отрицательный заряд и наполняют нижнюю часть облака. От этого заряда на поверхности земли индуцируется положительный заряд и появляется местное грозовое электрическое поле.

Нисходящий разряд между облаком и землей начинается с лидерного разряда (слабосветящийся ступенчатый лидер - ступень до 59 м), а при встрече с землей возникает главный разряд. сопровождаемый интенсивным свечением канала.

Во время разряда молнии в течение короткого, около 100 мкс времени при токе 100 - 200 кА в канале молнии развивается температура до 35000 °С и вследствие быстрого расширения нагретого воздуха возникает с большим шумом взрывная волна (гром).

Ток молнии производит электромагнитное, тепловое и механическое воздействие на сооружения, по которым молния проходит во время удара.

Молния проявляется кроме удара в виде электростатической и электромагнитной индукции.

Электростатическая индукция проявляется в наводке на изолированных металлических предметах опасных электрических потенциалов, при этом возможно искрение между металлическими элементами конструкций и оборудования.

Под действием электромагнитной индукции в незамкнутых металлических контурах в результате изменения тока молнии (изменений магнитного поля) наводится ЭДС, что приводит к опасности искрения в местах сближения этих контуров.

Во время ударов молнии возможен также занос (проникновение) электрического потенциала в здание по внешним металлическим сооружениям (трубопроводы, рельсы, линии электропередач).

Для защиты от воздействия молнии применяется МОЛНИЕЗАЩИТА - это комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования, материалов.

178. Категории и зоны молниезащиты

[6, с.225; 8, с.299; 22, с.202; 26, c.168]

Согласно "Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений" РД 34.21.122-87 здания и сооружения или их части в зависимости от назначения, ожидаемого количества поражений молний в год защищаются с учетом категории молниезащиты и типа зоны защиты.

Имеются три категории устройств молниезащиты: I и II - защищает от прямых ударов, электростатической и электромагнитной индукции и заноса высоких потенциалов. III - от прямых ударов и заноса высоких потенциалов.

Зона защиты молниеотвода - это часть пространства, внутри которого объект защищен от ударов молнии с определенной степенью надежности: зона типа А-99.5% и выше, Б-95% и выше.

Например, I категорию защиты и зону типа А должны иметь взрывоопасные объекты по ПТЭ класса ВI и ВII, а II - ВIа и ВIIа, причем с зоной защиты типа А при ожидаемом количестве поражений в год больше одного, а Б - меньше одного.

179. Конструктивные элементы молниезащиты [6, с.226; 8, с.300; 22, с.202; 26, c.169]

Для приема электростатического заряда молнии и отвода ее токов в землю служат специальные части молниезащиты - молниеотводы, которые состоят из несущей части (опоры), молниеприемника, токоотвода и заземлителя.

По конструкции различают молниеотводы:

1) одиночный стержневой;

2) двойной стержневой - два стержневых молниеотвода расположенные по разные стороны защищаемого объекта;

3) тросовый - между двойными стержневыми молниеотводами натянут стальной трос;

4) молниеприемная сетка, укладываемая на неметаллическую кровлю.

Опоры молниеотводов выполняются из стали, железобетона, дерева.

Молниеприемники стержневые изготавливаются из стали сечением не менее 100 мм² и длиной не менее 200мм. В качестве молниеприемника могут служить металлические конструкции объектов (трубы, дефлекторы, кровля и т.п.). Молниеприемники тросовых молниеотводов выполняются из стального многопроволочного оцинкованного троса сечением не менее 35 мм².

Молниеприемная сетка выполняется из стальной проволоки ( 6-8 мм или полосовой стали сечением не менее 46 мм² и укладывается непосредственно на кровлю или под слой негорючего утеплителя или гидроизоляции. Узлы сетки соединяются сваркой. Размер ячеек должен быть не более 36 м² (6х6 м) для защиты II категории и 150 м² (12х12) для III категории. Для молниезащиты II и III категории допускается в качестве молниеприемника использовать металлическую кровлю.

Все металлические элементы объекта, расположенные на крыше, соединяются с металлом кровли или сетки, а неметаллические элементы, возвышающиеся над кровлей, должны иметь дополнительные молниеприемники.

Токоотводы, соединяющие сетку или кровлю с заземлителями, прокладываются не реже, чем через 25 м по периметру здания. Токоотводы выполняются в виде стальных тросов, полос, труб, сечением (24-48 мм²) и прокладываются к заземлителям кратчайшим путем. Они должны быть оцинкованы, пролужены или окрашены. При прокладке во избежание разрыва от электродинамических усилий при больших токах молнии необходимо избегать острых углов и петель.

Заземлители подразделяются на:

а) углубленные - из полосовой или круглой стали, укладываемые на дно котлована;

б) вертикальные - из стальных ввинчиваемых стержней (2 - 5 м) или из уголковой стали; верхний конец заземлителя углубляется на 0.6 - 0.7 м;

в) горизонтальные - из круглой или полосовой стали (160 мм2), уложенные на глубине 0.6-0.8 м в виде одного или нескольких симметричных лучей;

г) комбинированные - вертикальные и горизонтальные.

Сечение элементов заземлителей должны быть не менее требуемых РД.

Соединение молниеприемников, токоотводов и заземлителей сварочное.