Файл: Безопасности.pdf

19
Продолжение таблицы 3
Г
(умеренная пожароопасность)
Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пла- мени, и (или) горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива
Д
(пониженная пожароопасность)
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии
В соответствии с категорией помещения предъявляются специаль- ные требования по недопустимости распространения пожара, условий эвакуации людей в случае пожара, автоматическое и ручное пожароту- шение, пожарная сигнализация и др.
После определения категории помещения по пожарной опасности следующий этап − предупреждение об опасности помещения лиц, экс- плуатирующих объект, и пожарных специалистов, как тех, кто занимает- ся пожарной профилактикой, так и тех, кто будет осуществлять действия по тушению пожаров.
«1-й класс», «П-IIa», «А», «Б», «В1» или «В4» − эта непонятная для обывателя «шифровка» будет абсолютно ясна руководителю тушения пожара. И в основном именно для него Правила противопожарного ре- жима и указывают на необходимость нанести обозначение категории на дверь помещения с тем, чтобы подсказать ему, какие именно опасности ожидают его за дверью. Конечно указание категории на двери важно и для специалистов по профилактике, и просто для людей на объекте, но именно тот, кто тушит пожар, наиболее подвержен риску поражения опасными факторами пожара или взрывной волной, и обозначение кате- гории адресовано прежде всего ему (рисунок 5).
Рисунок 5 – Знаки пожароопасности для помещений различных типов

20
Категорию зданий и сооружений
по пожарной и взрывопожарной опасности определяются исходя из доли и суммированной площади по- мещений той или иной категории опасности в этом здании, сооружении.
К категории А
зд
относятся здания с суммарной площадью помеще- ний категории А > 5 %, или больше 200 м
2
К категории Б
зд
. относятся здания, в которых площадь помещений категории А < 5 %, или 200 м
2
, а суммарная площадь помещений катего- рий А и Б > 5 %, или больше 200 м
2
К категории В
зд
. относятся здания, где суммарный объём помещений, в которых могут образоваться взрывоопасные смеси, составляет > 5 % объёма всех помещений, и в здании нет категорий помещений А и Б.
К категории Г
зд
. относятся производства с применением открытого огня.
К категории Д
зд
. относятся помещения в здании, где содержаться или используются (образуются) горючие жидкости (масла) и горючие пыли с НПВ > 65 г/м
3
2.3 Пожарная опасность, степень огнестойкости зданий
и сооружений
Пожарная безопасность
− это состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров.
Все здания и сооружения представляют собой объекты, которые имеют ту или иную степень пожарной опасности. Это значит, что здания и сооружения в подавляющем большинстве содержат горючие вещества в количествах, достаточных для нанесения ущерба, окислитель (кисло- род воздуха) и возможные источники зажигания, т. е. совокупность усло- вий, способствующих возникновению пожара и определяющих его воз- можные масштабы и последствия.
Основной проблемой пожарной безопасности зданий является приведение изначально пожароопасных объектов в такое состояние, при котором исключается возможность пожара на объекте, а в случае воз- никновения пожара обеспечивается защита людей и материальных цен- ностей от опасных факторов пожара.
Пожарная безопасность объекта и его составных частей должна обеспечиваться на всех этапах их существования, как при строитель- стве, эксплуатации, так и в случаях реконструкции, ремонта или аварий- ной ситуации.

21
Согласно ГОСТ 12.1.004-91 [13] пожарная безопасность объекта обеспечивается:

системой предотвращения пожара;

системой противопожарной защиты;

организационно-техническими мероприятиями.
В основу противопожарного нормирования заложено обязательное требование о выполнении общего условия пожарной безопасности зда- ний и сооружений.
Общее условие обеспечения пожарной безопасности объекта мож- но сформулировать следующим образом: пожарная безопасность объ- екта будет обеспечена, если фактическая совокупность мер по обеспе- чению пожарной безопасности объекта ∑M
ф будет соответствовать со- вокупности (равняться ей или превышать ее) этих мер (∑M
mp
), требуе- мой специальными нормами и правилами, утвержденными в установ- ленном порядке, т. е.:
∑
∑
, (1)
∑
∑
∑
∑
, (2) где, ∑
∑
∑
– соответственно, сумма мер по предотвращению пожара, защите от пожара, организационно- техническим мероприятиям.
Основные требования к системе предотвращения пожара и орга- низационно-техническим мероприятиям по обеспечению пожарной без- опасности изложены в ГОСТ 12.1.004-91 [13].
Так как основной объем инженерных решений по обеспечению по- жарной безопасности строительных объектов, осуществляемых на ста- дии проектирования, относится к разработке системы мер по противо- пожарной защите помещений, зданий и других строительных сооруже- ний, то ниже более подробно будет рассмотрен вопрос о том, из каких основных элементов состоит система противопожарной защиты зданий.
Элементы системы противопожарной защиты зданий по способу реализации своих защитных функций при возникновении пожара, делят- ся на две группы:

элементы пассивной защиты помещений и зданий от пожара, реа- лизующие свои защитные функции «пассивно», не воздействуя непо- средственно на очаг пожара;

элементы активной защиты помещений и зданий от пожара, реали- зующие свои защитные функции «активно», путем прямого воздействия на очаг пожара или подачи сигнала о его возникновении.

22
Пассивная защита помещений и зданий включает следующие ос- новные элементы:

применение основных строительных конструкций объектов с ре- гламентируемыми пределами огнестойкости;

применение противопожарных преград, обеспечивающих ограни- чение распространения пожара из одной части здания в другую;

организация своевременной эвакуации людей из помещений и зданий до наступления предельно допустимых значений опасных фак- торов пожара, путем установления требуемого количества, размеров и соответствующего конструктивного исполнения эвакуационных путей, выходов;

применение систем противодымной защиты, обеспечивающих незадымление, снижение температуры и удаление продуктов горения на путях эвакуации в течение времени, достаточного для эвакуации людей;

обеспечение необходимых разрывов между зданиями и сооруже- ниями для ограничения распространения пожара от одного здания к дру- гому, возможности использования противопожарной техники и доступа в любое помещение с ее помощью;

применение технических решений по взрывозащите зданий, име- ющих взрывоопасные помещения, назначение которых состоит в сниже- нии избыточного давления при возможном взрыве в помещении до ве- личин, безопасных для основных несущих конструкций здания.
Активная защита помещений и зданий включает следующие эле- менты:

применение установок пожарной сигнализации;

применение средств пожаротушения, в том числе автоматического действия.
Здания и сооружения по пожарной опасности классифицируются:
А) по конструктивной пожарной опасности
СО − непожароопасные (строительные конструкции КО);
С1 − малопожароопасные (строительные конструкции КО, Kl, К2);
С2 − умереннопожароопасные (строительные конструкции Kl, К2,
К3);
СЗ − пожароопасные (не нормируются).
Б) по функциональной пожарной опасности
− в зависимости от способа использования и уровня безопасности людей в случае возник- новения пожара и учёта их возраста, физического состояния, количе- ства, сна или бодрствования:

23
Ф1 − здания постоянного или временного пребывания (жилые до- ма, гостиницы, дома отдыха, больницы, детские учреждения);
Ф2 − зрелищные и культурно-просветительные учреждения (теат- ры, кинотеатры, цирки, клубы, музеи и т. п.);
ФЗ − предприятия по обслуживанию населения (торговли обще- ственного питания, вокзалы, поликлиники, бытового и коммунального обслуживания, физкультурно-оздоровительные, бани и т. п.);
Ф4 − учебные заведения, научные и проектные организации, учре- ждения органов управления, информации);
Ф5 − производственные и складские помещения.
Классификация зданий по степени огнестойкости, конструктивной и функциональной пожарной опасности регламентируется на основании категорирования помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. Нормативный документ СНиП 21-01-97 «Пожарная безопас- ность зданий и сооружений» [14].
Применяемые строительные конструкции и материалы должны со- ответствовать определённым степеням огнестойкости [14].
Предел огнестойкости
− это промежуток времени (в минутах) от начала огневого испытания конструкции при стандартном температур- ном режиме до наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний:

потеря несущей способности − обрушение или недопустимый прогиб (обозначение в нормах «R»);

потеря целостности − образование в конструкциях или стыках сквозных трещин или сквозных отверстий (обозначение в нормах «Е»);

потеря теплоизолирующей способности − повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем боль- ше чем на 160 °С или в любой точке этой поверхности более чем до
190 °С по сравнению с температурой конструкции до нагрева или более чем до 220 °С независимо от температуры конструкции до нагрева (обо- значение в нормах «I»).
Цифры после индексов означают предел огнестойкости в минутах.
Например: REI60; R120; RE30.
По пожарной опасности строительные конструкции подразделяют- ся на 4 класса:
− КО − непожароопасные;
− К1 − малопожароопасные;
− К2 − умереннопожароопасные;
− КЗ − пожароопасные.

24
Таблица 4 − Предел огнестойкости строительных конструкций
Степень
огнестой-
кости
зданий,
сооруже-
ний и по-
жарных
отсеков
Предел огнестойкости строительных конструкций
Несу-
щие
стены,
колон-
ны и
другие
несущие
элемен-
ты
Нару
жные
нене-
су-
щие
сте-
ны
Перекры-
тия меж-
дуэтаж-
ные (в том
числе
чердач-
ные над
подвала-
ми)
Строительные
конструкции
бесчердачных
покрытий
Строительные
конструкции
лестничных кле-
ток
Настилы
(в том
числе с
утепли-
телем)
фер-
мы,
бал-
ки,
про-
гоны
внут-
ренние
стены
марши
и пло-
щадки
лест-
ниц
I
R 120
E 30
REI 60
RE 30
R 30
REI 120
R 60
II
R 90
E 15
REI 45
RE 15
R 15
REI 90
R 60
III
R 45
E 15
REI 45
RE 15
R 15
REI 60
R 45
IV
R 15
E 15
REI 15
RE 15
R 15
REI 45
R 15
V не нормируется
Основные способы огнезащиты:
1 Конструктивные способы огнезащиты: облицовка строительных конструкций теплоизоляционными материалами, устройство теплоотра- жающих экранов, увеличение поперечного сечения конструкций и т. д.
2 Поверхностная обработка: выполняется с применением специ- альных огнезащитных средств: пасты, обмазки, краски, лаки, пропитки и т. д., путем нанесения их на поверхности конструкций, материалов, из- делий.
3 Комбинированный способ: представляет собой рациональное сочетание первых двух способов.
Практическая работа № 2.1
Определение категорий помещений, зданий, сооружений
по взрывопожарной и пожарной опасности
Цель работы
– ознакомление студентов с методикой определения категорий помещений, зданий и сооружений по взрывопожарной и по- жарной опасности.

25
ант аварии или период нормально работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.
Избыточное давление взрыва P для одноатомных (индивидуаль- ных) горючих веществ, состоящих из атомов С, Р, О, N, Cl, Br, I, F, опре- деляется по формуле:
,
(3)
где
–
максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, опреде- ляемое экспериментально или по справочным данным, при отсутствии данных допускается принимать равным 900 кПа;
− начальное давление, кПа (допускается принимать равным
101 кПа);
m
– масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся
(ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение:

для ГГ его масса равна:
,
– объем
газа, вышедшего из аппарата,
;
− давление газа в аппарате, кПа;
V
− объем аппарата,
;

для ЛВЖ и ГЖ масса равна:
, W − интенсив-
ность испарения,
;
− площадь испарения,
, определяе-
мая в зависимости от массы жидкости m
п
, вышедшей в помещение;
Z
− коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения. Допускается принимать значение Z по таблице 5;
− свободный объем помещения, м
3
;
− плотность газа или жидкости при расчетной температуре
,
:
,
(4)
где М − молярная масса,
;
V
0
− мольный объем, равный 22,413 м
3
·
;
t
p
− расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или макси- мально возможную температуру воздуха по технологическому регламен- ту. При отсутствии данных допускается принимать t p равной 61 °С;

26
С
ст
− стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %
(об.), вычисляемая по формуле:
,
(5) где − стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгора- ния;
− коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и не- адиабатичность процесса горения. Допускается применять равным 3.
Расчет для индивидуальных веществ, кроме упомянутых выше, а также для смесей может быть выполнен по формуле:
,
(6)
где
− теплота сгорания,
(таблицы 6, 7, 8, 9);
– плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре
,
;
−
теплоемкость воздуха,
(допускается принимать равной 1,1 10 3
;
−
расчетная температура воздуха, К.
Количественным критерием назначения категории является избы- точное давление , которое может развиваться при взрывном сгора- нии максимально возможного скопления взрывоопасных веществ в по- мещении. При >5 кПа помещения относятся к взрывопожароопасным категориям А или Б в зависимости от свойств веществ. Если ≤5 кПа, то помещение относят к категориям В1-В4. Определение пожароопасной категории осуществляется путем сравнения максимального значения уделенной временной пожарной нагрузки (пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице 10.
При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания
(смесь) легковоспламеняющихся, горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, вычисляется по формуле:
∑
,
(7) где G
i
– количество i-го материала пожарной нагрузки, кг
− низшая теплота сгорания I –материала пожарной нагрузки (таблицы 6, 7, 8, 9).

27
Удельная пожарная нагрузка g, МДж м
-2
, определяется из соотно- шения:
,
(8) где S – площадь размещения пожарной нагрузки, м
2
(но не менее
10 м
2
).
В помещениях категорий B1-B4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в таблице 10. В помещениях категории В-4 расстояния между этими участками должны быть больше предельных. В таблице 11 приведены рекомендуемые значения предельных расстояний l пр в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков q кр
, кВт·м
-2
, для каждой пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и трудно- горючих материалов.
Значения l пр
, приведенные в таблице 11, рекомендуются при усло- вии, если H>11 м; если H<11м, то предельное расстояние определяется как l=l пр
+(11-H), где l пр определяется из таблицы 11, H – минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.
Если пожарная нагрузка состоит из различных материалов, то q кр определяется по материалу с минимальным значением q кр
Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями q
кр предельные расстояния принимаются l пр
12 м.
Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ или ГЖ, расстояние l пр между соседними участками размещения (разлива) пожарной нагрузки допускается рассчитывать по формулам: l
пр
15 м при H 11м, (9) l
пр
26-H при H<11 м. (10)
Если при определении категорий В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q, определенное по формуле (7), отвечает неравенству (11), то помещение будет относиться к категориям В1 или В2, соответственно.
Q 0.64·
, (11)
Здесь
=2200 МДж м
-2
при 1401 МДж м
-2
МДж м
-2
,
=1400 МДж м
-2
при 181 МДж м
-2
м
-2
и
=180 МДж м
-2 при 0< м
-2
Порядок выполнения работы
1 Изучить методические указания.
2 Уточнить вариант у преподавателя и выполнить задание по вари- анту (таблица 15).