Категории раздела

Пожаротушение [2]

Наш опрос

Нашли ли вы интересную или полезную информацию?
Всего ответов: 57


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Форма входа

Каталог статей

Главная » Статьи » Строительство и проектирование » Пожаротушение

Проблемы противопожарного нормирования безопасности людей в многофункциональных высотных зданиях и комплексах
В разработке норм принимает участие ряд научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций Москвы во главе с ОАО ЦНИИЭП жилища. Ученые и специалисты ЦНИИЭП жилища и институтов-соисполнителей по направлениям к разработке норм подходят на основе достижений отечественной градостроительной науки и зарубежного опыта в этой области. Опыт разработки первой редакции МГСН "Многофункциональные высотные здания и комплексы" показывает, что в высотном строительстве, в том числе за рубежом, существуют проблемы, которые требуют серьезной научной проработки. Одной из них является проблема обеспечения безопасности людей при пожаре. Высотные здания, в силу их большой вместимости, имеют более высокую степень пожарной опасности по сравнению со зданиями обычной этажности. Согласно ГОСТ 12.1.004-91 (2003) "ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования" (Приложение 2) [1] равновероятный риск гибели каждого человека в здании прямо пропорционален количеству находящихся в нем людей при пожаре. Все характеристики пожарной опасности высотного здания можно свести к следующим положениям: существует возможность бы строго (наличие эффекта "дымовой трубы") заполнения больших объемов здания опасными факторами пожара (ООП); в силу этого, при большой вместимости здания ОФП могут воздействовать на большое количество людей; в то же время человек во время пожара не имеет достаточного выбора путей эвакуации (альтернативных путей) в отличие от одно-, двухэтажных зданий. Поэтому, когда пожар в высотном здании выходит из-под контроля, происходит массовая гибель людей. Пожарная статистика дает тому много примеров. При пожаре в высотной гостинице в г. Сеуле (1972г.) погибло 163 человека, в высотном административном здании в г. Сан-Пауло (1974 г.) погибло 220 человек, в торговом центре в г. Нью-Йорке при пожаре, возникшем в результате теракта (2001 г.), погибло около 3 тыс. человек. В России таких примеров пожаров в высотных зданиях нет, так как высотное строительство у нас только набирает силу. Однако имеются примеры массовой гибели людей в зданиях повышенной этажности. Так, при пожаре в гостинице "Россия" (1977 г.) погибло 42 человека. Таким образом, краткий анализ пожарной опасности и конкретные примеры пожаров показывают, что существующие конструктивно-планировочные и технические решения, обеспечивающие пожарную безопасность людей в высотных зданиях, недостаточны и малоэффективны. Например, предусмотренные СНиП 21-01-97 "Пожарная безопасность зданий и сооружений" аварийные выходы (переходы по балконам и лоджиям) при пожаре людьми не используются по различным причинам, а люди, относящиеся к маломобильным группам, в принципе не могут ими воспользоваться. Сложившаяся ситуация в области противопожарного нормирования безопасности людей требует от разработчиков МГСН новых идей, подходов и технических решений. Одним из главных принципов противопожарных норм и требований МГСН должен быть, на наш взгляд, приоритет безопасности людей как государственной задачи. Важнейшим в наше время либерализации экономики является принцип гибкости норм. В тех случаях, когда это возможно, не следует устанавливать однозначные нормативы, особенно конкретных технических решений. Проектировщик и заказчик должны иметь право выбора. Однако при этом основные нормативы должны обеспечивать максимальный (практически стопроцентный) уровень обеспечения безопасности людей при пожарах, а допустимые - не ниже допустимого уровня, установленного ГОСТ 12.1.004-91. Обоснованность применения допустимых значений должна быть прерогативой юридических и физических лиц, принимающих такие решения. Следует различать нормативную вероятность риска (безопасности) для людей при пожаре и предельно допустимую вероятность риска [2]. Предельно допустимая вероятность риска (безопасности) характеризует социально-психологическую реакцию человека на опасность и не зависит от значений ОФП, влияющих на гибель людей при пожаре. Это своеобразный, объективно существующий естественный "пожарный фон". В качестве нормативных значений риска (безопасности) могут быть приняты как допустимые (требуемые), так и предельно допустимые значения этих критериев. Допустимые значения учитывают технико-экономические аспекты безопасности. При расчете (анализе) фактического уровня обеспечения безопасности людей (уровня пожарного риска) следует иметь в виду, что требования стандарта [1] относятся к системам предотвращения пожара и противопожарной защиты. Поэтому те случаи, когда такие системы отсутствуют или не могут повлиять на последствия пожара (гибель человека в нетрезвом состоянии, отсутствие пожарной охраны и т.п.), необходимо исключать из анализа. Статистика показывает, что требуемый уровень обеспечения пожарной безопасности людей в административных и общественных зданиях сохраняется на протяжении длительного времени. В то же время в жилых домах существующий уровень пожарной безопасности людей не отвечает требованиям стандарта [1]. Учитывая это и следуя указанным выше принципам нормирования, в порядке обсуждения предлагаем архитектурно-планировочные и технические решения, обеспечивающие максимальный уровень пожарной безопасности людей в высотных зданиях. Расчеты показывают, что достаточно надежным с точки зрения пожарной безопасности является архитектурно-планировочное решение здания с устройством двух равнозначных пожаробезопасных путей эвакуации из каждой квартиры (офиса, номера гостиницы). Под пожаробезопасным путем эвакуации мы понимаем такой путь, в объеме которого исключается возможность возникновения и развития пожара, в котором предотвращается проникновение ОФП из других помещений, а также обеспечивается нормальная атмосфера для жизнедеятельности и беспрепятственного движения людей наружу с допустимыми параметрами потока. Чтобы отвечать этим требованиям, пожаробезопасные пути эвакуации за пределами квартир прежде всего не должны быть гидравлически связанными между собой как на самом этаже, так и между этажами. С этой целью необходимы надежные технические решения по локализации возможного пожара в объеме квартиры (офиса, гостиничного номера). Такими решениями могут быть: устройство автоматического пожаротушения в квартирах (лучше - дренчерного, чтобы избежать ложных срабатываний), в том числе устройство водяных завес тонкораспыленной водой в прихожих и удаления продуктов горения, выполнение входных дверей квартир дымогазонепроницаемыми, огнестойкими и самозакрывающимися. В этом случае следует предусматривать меры безопасности, связанные с проливкой воды. Для облицовки и отделки поверхностей коридоров, фойе и т.п. необходимо запретить применение горючих, токсичных и дымообразующих материалов. Предотвращение распространения пожара между этажами достигается применением известных решений по герметизации перекрытий, устройством технических этажей, огнестойких вставок на уровне перекрытий в коммуникационных вертикальных шахтах и коробах, клапанов в вентиляционных системах, систем противодымной защиты в шахтах лифтов и лестничных клетках, устройством выступающих за поверхность наружных стен козырьков и т.п. Важнейшим из них с точки зрения безопасности людей при пожаре и ограничения распространения ОФП по зданию является устройство незадымляемой лестничной клетки с проходом в нее через наружную воздушную зону (H1). Однако в современных высотных зданиях, в связи с проблемами применения незадымляемых лестничных клеток типа H1, наличием значительного количества людей маломобильных групп, возникновением сильной тяги и ненадежностью принудительных вентиляционных установок систем противодымной защиты, необходимы новые решения. При определенной высоте здания (по нашему мнению 100-150 м) наружная воздушная зона незадымляемой лестничной клетки Н1, становится непреодолимой для человека по условиям пониженной температуры, ветрового напора и атмосферных осадков. Кроме того, воздушная зона может задымиться ветровыми потоками (что бывало на практике), ее преодоление на большой высоте создает психологический дискомфорт для человека. Поэтому во многих странах, в том числе в США, такая лестничная клетка не применяется. Альтернативным вариантом в данном случае может быть применение пожаробезопасной лестничной клетки, гидравлическая изоляция объема которой с объемом поэтажного пожаробезопасного коридора достигается с помощью тамбур-шлюза. Для того, чтобы тамбур-шлюз был надежным гидравлическим "замком", в нем следует поддерживать постоянное избыточное давление воздуха, контролируемое автоматически, иметь дымогазонепроницаемые и огнестойкие двери, положение которых также должно автоматически контролироваться и др. В объеме такой лестничной клетки предлагается поддерживать избыточное давление при пожаре и производить контроль температуры, концентраций дыма и окиси углерода. Предлагаемая защита лестничной клетки будет достаточно надежной, однако потребует применения технических решений, обеспечивающих беспрепятственный проход людей через тамбур-шлюзы. Проведем оценку эффективности лестничных клеток жилых зданий различных типов с помощью метода определения уровня обеспечения пожарной безопасности людей стандарта 12.1.004-91 (2003) (Приложение 2). Для определения вероятности пожара в жилых зданиях воспользуемся статистикой пожаров и их последствий [3] и данными Госкомстата по жилищному хозяйству в России [4] за 2002 г. В качестве своеобразного пожароопасного объекта жилого здания будем считать одного жильца. Такое допущение правомерно, так как размеры зданий, количество в них квартир и их пожарная опасность зависят от человека. С учетом этого получена статистическая вероятность пожара (Qп) в жилых зданиях в городах России, которая составляет 0,8 * 10-3. Согласно [3] количество пожаров в год в расчете на 100 тыс. население страны в течение последних 10 лет остается достаточно стабильным, в том числе в жилых зданиях. На этом основании, а также принимая во внимание, что пожарная опасность жилых квартир в ближайшие годы существенно не изменится, статистическую вероятность пожара в существующих зданиях будем считать расчетной для проектируемых зданий. Запишем зависимость для расчета вероятности воздействия ОФП на отдельного человека в год (Qв) (формула 3 Приложения 2, ГОСТ 12.1.004-91) в следующем виде: Qв = Qп * Qр.п (1) где Qр.п - риск гибели людей на пожаре (вероятность жертв пожара). Допустимая вероятность воздействия ОФП на отдельного человека в год согласно стандарту равна 1 * 10-6. Тогда допустимый риск гибели людей в жилых зданиях в год (Qдоп.р.п. ) будет равен 1,125 * 10-3. С запасом, для упрощения в нашем анализе, примем величину Qдоп.рп. = 1 * 10-3. Вероятность риска гибели людей Qр.п. является функцией процесса эвакуации и эффективности средств противопожарной защиты (формула 3 Приложения 2, ГОСТ 12.1.004-91). Наибольшее количество жертв при пожаре может быть при эвакуации по лестницам. Поскольку, согласно стандарту, для расчетов Qв необходимо принимать пожароопасную ситуацию при пожаре на первом этаже здания, в лестничной клетке воздействию ОФП могут подвергаться практически все жильцы здания, за вычетом людей маломобильных групп. В этом случае вероятность жертв при пожаре будет определяться только эффективностью технических решений противопожарной защиты (формула 33 Приложения 2, ГОСТ 12.1.004-91). Вероятность задымления наружных переходов незадымляемой лестничной клетки Н1 будет определяться вероятностью распространения продуктов горения наружу, которая без средств защиты оконных проемов равна 1, вероятностью пожара на стороне здания, на которой находится эта лестница (0,5), а также метеоусловиями (направление и сила ветра, осадки и т.п.). Если принять вероятность влияния метеоусловий на задымление наружных переходов незначительной (1:100), то тогда вероятность задымления наружных переходов лестницы Н1 будет составлять 5 * 10-3, что намного больше допустимой. При наличии средств защиты оконных проемов (например, противопожарных шторок с эффективностью 0,95) вероятность задымления переходов будет равна 0,25 * 10-3, что меньше допустимой и удовлетворяет требованиям стандарта. Но на практике добиться высокой эффективности защиты оконных проемов (0,95) проблематично. При наличии в здании так называемой незадымляемой лестничной клетки типа Н2 Qр.п. в ней будет зависеть от вероятности отказа системы подпора воздуха (0,05) и тамбур-шлюза (0,05), если он имеется, и составит 2,5 * 10-3, что значительно больше Qр.п.доп. В случае отсутствия тамбур-шлюза уровень защиты людей в этой лестничной клетке будет еще меньше. Очевидно, что применение лестницы типа Н2 не обеспечивает необходимый уровень безопасности людей при пожаре. Предлагаемая нами пожаробезопасная лестничная клетка имеет, как сказано выше, надежную защиту для предотвращения проникновения в ее объем ОФП как снаружи, так и со стороны этажей здания. При вероятности отказа системы подпора воздуха в лестничную клетку и системы вентиляции тамбур-шлюза, равных 0,05, водяной завесы и системы контроля ОФП по 0,5 [5], устройства самозакрывания дверей -0,1, вероятность жертв пожара в ней будет составлять всего 0,0625 * 10-3. Таким образом, уровень защиты людей в пожаробезопасной лестничной клетке в данном случае больше чем на порядок превышает уровень защиты в незадымляемых лестничных клетках. В случае применения других вариантов защиты лестничной клетки Qр.п. в ней будет меняться, однако всегда есть возможность влиять на ее величину. Для оценки количества возможных жертв в лестничных клетках различных типов принят максимально возможный вариант их заполнения людьми. На реальном пожаре ситуация может быть другой, что не влияет на сравнительную оценку уровня защиты людей в лестничных клетках. На реальном пожаре возможна гибель людей также в местах возникновения пожара, в коридорах, холлах, вестибюлях. При этом могут быть различные ситуации в зависимости от места возникновения пожара в здании, путей распространения ОФП и других параметров пожара, что будет создавать различную угрозу для жизни и здоровья людей. Для того, чтобы соблюсти требование стандарта [1], при наихудшем варианте в лестничной клетке типа Н1; вероятность гибели людей в помещении пожара и в коридорах должна быть равна 0. Подробный анализ показывает, что в других ситуациях гибель людей на горизонтальных путях эвакуации должна быть минимальной. Учитывая уникальность высотных зданий, минимизировать гибель людей на путях эвакуации весьма проблематично. Большой объем и вместимость высотных зданий не позволяют организовать эффективную эвакуацию нескольких тысяч людей. Для исключения плотных потоков и организации беспрепятственного движения людей в высотном здании пришлось бы предусматривать более 2-х лестничных клеток в пожарном отсеке. Кроме того, вероятность пожара в здании увеличивается пропорционально количеству проживающих и уже при вместимости 1000 чел. в здании может происходить не менее одного пожара в год. В этих условиях целесообразно резко повысить требования к надежности инженерных, систем обеспечения пожарной безопасности. По нашему мнению требования к надежности систем оповещения и управления эвакуацией должны удовлетворять следующим условиям безопасности: Qр.п. = Qв = (1 - Рэ)(1 - Рпз) 1 * 10-6 (2) где Рэ - вероятность эвакуации;
Рпз - вероятность эффективной работы технических решений противопожарной защиты. Математическая формулировка понятия "вероятность эвакуации", используемого в стандарте [1] представляется следующим образом: вероятность эвакуации из помещения есть вероятность такого случайного события, когда время tp движения человека (людей) из помещения по эвакуационным путям с учетом времени начала эвакуации tH3 оказывается меньше времени tH3 блокирования этих путей опасными факторами пожара: где k соответствует условию (tp + tнэ) = tнб. Принятие в стандарте [1] допущения, что время tp определяется как неслучайная величина, а время tнэ как случайно равномерно распределенная величина вполне приемлемы для практических расчетов без применения компьютеров. В настоящее время разработаны эффективные компьютерные комплексы, которые позволяют определять вероятность Рэ непосредственно путем имитационного моделирования и построения функций распределения случайных величин Ф (tp + tнэ) и Ф (tнэ). Математические модели, лежащие в основе этих программных комплексов, опубликованы в печати [6,7] и изложены непосредственно в стандарте [1], проверены экспериментально и апробированы в течение более, чем 10 лет при проектировании зданий и сооружений различного назначения. Особое внимание следует уделять системам оповещения и управления эвакуацией. На наш взгляд проектирование их на основе расчетных сценариев пожара может привести к неоправданной гибели людей. Надежное управление эвакуацией может быть достигнуто только при непосредственном контроле ОФП на реальном пожаре. Такой контроль позволит также пожарным подразделениям быстро и точно определять место пожара и вести более эффективную работу по спасению людей и тушению пожара. В связи с наличием большого количества людей маломобильных групп в высотных зданиях (100, 200 и более человек), возникает проблема их спасения при пожаре. Эвакуация престарелых лиц и ходячих инвалидов по лестничным клеткам невозможна. Спасение большого количества таких людей пожарными подразделениями займет много времени. Поэтому предлагается необходимое количество лифтов в высотном здании специально оборудовать для целей спасения маломобильных групп. Эти лифты при пожаре должны управляться подготовленными спасателями. Защита такого спасательного лифта от ОФП должна быть не ниже уровня защиты пожаробезопасной лестничной клетки с тем, чтобы воздействие ОФП на людей в шахте лифтов было событием маловероятным. Устранение угрозы жизни людей в кабине лифта по причинам, не связанными с пожаром ("застревание" кабины лифта в шахте и т. п.) должно решаться повышенными требованиями к надежности движения кабины в шахте лифта (вероятность отказа не ниже Qп.р. = 1 * 10-3). ЛИТЕРАТУРА 1. ГОСТ 12.1.004-91 (2003). <ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования>
2. Турков А. С. Нормативная вероятность воздействия опасных факторов пожара на людей. В сб. <Пожарная профилактика>, 1982.
3. ФГУ ВНИИПО МЧС России. Пожары и пожарная безопасность в 2002 г. Статистический сборник. Часть. Статистика пожаров и их последствий.
4. Госкомстат России. Жилищное хозяйство в России в 2002 г.
5. Болодьян И. А. Актуальные проблемы противопожарной защиты объектов строительства и реконструкции. В каталоге "Строительная безопасность", 2004.
6. Холщевников В. В. Исследование людских потоков и методология нормирования эвакуацией людей из зданий при пожаре. М: МИПБ МВД России, 1999.
7. Турков А. С., Кашолкин Б. И., Карпов Л. И., Никонов С. А. - Математическая модель вероятности воздействия опасных факторов пожара на человека. - В кн.: Безопасность людей при пожарах: Сб.тр.М.: ВНИИПО, 1981. В. М. ОСТРЕЦОВ, директор Института ОАО "ЦНИИЭП жилища", академик Международной академии архитектуры
С. А. НИКОНОВ, ученый секретарь ВАНКБ, член-корр. Академии, к.т.н.
В. С. РОДИН, нач. УГПН ГУ ГОЧС г. Москвы, к.т.н.
А. С.ТУРКОВ, зам. директора НИИ ВДПО
А. П. ЧУМАЧЕНКО, директор НИИ ВДПО, к.т.н.
Категория: Пожаротушение | Добавил: Sallah (07.05.2010)
Просмотров: 2712 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 1
1 Lyzhnik  
По моему мнению, наиболее недорогой и эффективной системой для действительно безопасной и комфортной эвакуации людей из высоток является российская пожарно-эвакуационная система Automatic Rescue Climber - ARC московского изобретателя Корчагина П.В. (тем более она уже используется на некоторых небоскрёбах):
http://archportal.com.ua/articles/pojhliftastana2011

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Поиск

Интересные сайты

  • Ganjawars
  • Ingress
  • Синдикат КарандашЫ
  • журнал "Домашний очаг"
  • ТРИЗ - теория решения изобретательских задач
  • Головоломки для умных людей
  • Каталог рассылок