Классификация зданий и помещений по признакам пожарной опасности

ЛЕКЦИЯ 8. Пожарная безопасность

Общие сведения

Пожарная безопасность - это раздел охраны труда, в кото­ром изучаются условия возникновения, предупреждения и ликвидации пожаров,

В то же время согласно закону "О пожарной безопасно­сти" от 21.12.94г. № 69-ФЗ пожарная безопасность - это со­стояние защищенности личности, имущества, общества и го­сударства от пожаров, а пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

Пожарная охрана - система органов управления, сил и средств, предназначенных для предупреждения и тушения пожаров.

Пожарная охрана подразделяется на следующие виды:

• государственная противопожарная служба;

• ведомственная пожарная охрана;

• добровольная пожарная охрана;

• объединения пожарной охраны (ассоциации, союзы, фонды и др.).

Одна из основных функций государственной противопо­жарной службы - государственный пожарный надзор.

Вопросы пожарной безопасности регламентируются зако­ном РФ "О пожарной безопасности" №б9-ФЗ от 21 12.94 ."Пра­вилами пожарной безопасности в Российской Федерации" ППБ-01-93, СНиПами, ГОСТами и другими документами.

В пожарной безопасности различают 2 группы мероприя­тий: предотвращение пожаров и тушение пожаров.

Пожарная безопасность решает 4 задачи:

1. Предупреждение (профилактика) пожаров.

2. Локализация, снижение ущерба от возникших пожаров.

3. Защита людей и материальных ценностей.

4. Тушение пожаров.

Основой для их практического решения служат теорети­ческие знания процессов горения, пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов, категорирования и класси­фикации помещений и др.

Горение

Горением называется сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, сопровож­дающийся выделением тепла и света.

Горение возможно при наличии трех условий: горючего вещества с определенной температурой, достаточного коли­чества окислителя, источника воспламенения определенной мощности.

Горение происходит в газовой фазе. Горение, характери­зуемое наличием раздела фаз (например, горение твердых веществ), называется гетерогенным. Горение газообразных смесей называется гомогенным.

По скорости распространения различают дефлаграционное, взрывное и детонационное горение. Содержание продуктов го­рения зависит от соотношения горючего и окислителя.

Стехиометрическим называется такое соотношение го­рючего и окислителя, при котором ни один из компонентов не остается в избытке в продуктах реакции.

Расчет стехиометрического содержания горючего веще­ства для углеводородов производится по формуле

С_ст = 100/(1 + 4,84β), % об,

где β = n_c + n_н/4 – n_о/2, а n_c, n_н, n_о - соответственно число атомов С,Н,О в молекуле горючего. Например, для реакции сгорания (взрыва) метана СН₄ в воздухе С_ст ≈ 9,5% об.

Горение может осуществляться в двух режимах: самовос­пламенения и распространения фронта пламени. Важнейшая особенность процесса горения - самоускоряющийся харак­тер химического превращения.

Известны два механизма самоускорения - тепловой и цеп­ной, теории которых разработаны академиками Н.Н. Семеновым и Я.Б.Зельдовичем.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов

Номенклатура показателей и их применяемость приведе­ны в таблице 11.1.

Таблица 11.1 

Примечание: Знак "+" обозначает применяемость, знак "-" - неприменяемость показателя.

Методы определения показателей приведены в ГОСТ 12.1.044-89.

Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.

Определение опасных воздействий пожаров на различные объекты и людей осуществляется на стадии проектирования. Существует два подхода к нормированию в области обеспе­чения пожаровзрывобезопасности - детерминированный (на­пример, НПБ 105-95) и вероятностный (например, ГОСТ 12.1. 004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования). Де­терминированный подход основан на распределении объек­тов по степени опасности (принцип классификации). Вероят­ностный подход основан на концепции допустимого риска.

В настоящее время, как правило, применяется детермини­рованный подход.

Рассмотрим лишь порядок определения категорий поме­щений и зданий в соответствии с нормами пожарной безо­пасности НПБ 105-95.

Нормами установлены следующие категории помещений: А (взрывопожароопасная), Б (взрывопожароопасная), В₁- В₄ (пожароопасные), Г и Д.

К категориям А и Б относятся помещения, в которых при воспламенении находящихся там веществ может развиться избыточное давление 5 кПа. В помещениях категорий В₁- В₄ возможно только горение горючих и трудногорючих веществ.

Помещения категории Г характеризуются наличием горя­чих материалов.

В помещениях категории Д обрабатываются вещества и материалы в холодном состоянии.

Зная категории помещений, можно по НПБ-105-95 опре­делить категории зданий - А,Б,В,Г,Д.

Например, здание относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5% площади всех помещений или 200 м².

В указанных нормах приводится метод расчета избыточ­ного давления и необходимые данные для категорирования помещений и зданий.

Горючесть строительных материалов.

Пожарно-технические классификации приведены в СНиП 21-01-97. Строительные материалы делятся на негорючие (НГ) и горючие (Г).

Материалы относятся к негорючим, если:

• прирост температуры в печи в условиях испытаний не более 50°С,

• потеря массы образца не более 50%;

• продолжительность устойчивого пламенного горения не более 10с.

Испытания должны проводиться в соответствии с уста­новленными методами. Строительные материалы, не удов­летворяющие хотя бы одному из указанных условий, отно­сятся к горючим.

Горючие строительные материалы делятся на четыре груп­пы: Г1 (слабогорючие), Г2 (умеренногорючие), ГЗ (нормальногорючие), Г4 (сильногорючие). Горючесть определяется по методике, изложенной в ГОСТ 30244 - 94.

Строительные материалы классифицируются по дымооб­разующей способности (Д1,Д2,Д3), токсичности продуктов горения (Т1,Т2,ТЗ,Т4) и другим признакам.

Огнестойкость конструкции.

Под огнестойкостью понимают способность конструк­ции сопротивляться воздействию высокой температуры в ус­ловиях пожара и выполнять при этом обычные эксплуатаци­онные функции. Время, по истечении которого конструкция теряет несущую (R), ограждающую (Е) или теплоизолирующую (J) способность, называют пределом огнестойкости. Пределы огнестойкости измеряют в минутах от начала испыта­ния конструкции до наступления предельного состояния, обо­значаемого индексами R,Е,J.

Испытания проводят в огневых камерах по соответствую­щим методикам.

По пожарной опасности строительные конструкции делятся на 4 класса: КО (непожароопасные), К1 (малопожароопас­ные), К2 (умереннопожароопасные), КЗ (пожароопасные), оп­ределяемые по ГОСТ 30403-95.

Классификация зданий и помещений по признакам пожарной опасности

Рассмотрим некоторые классификации, приведенные в СНиП 21-01-97, который вступил в действие с 1.01.1998 г.

По конструктивной пожарной опасности здания делятся на следующие классы (в порядке повышения пожароопасности): СО,С1,С2,СЗ.

По функциональной пожарной опасности здания подраз­деляются на следующие классы в зависимости от способа их использования и от степени безопасности людей в случае возникновения пожара:

Ф1 - здания и помещения с проживанием людей;

Ф1.1 - детские сады, больницы и др.

Ф1.2 - гостиницы, общежития, дома отдыха и др.

Ф1.3 - многоквартирные дома

Ф1.4 - одноквартирные жилые дома

Ф2 - зрелищные учреждения, в т.ч.

Ф2-1 - театры, клубы и т.п.

Ф2.2 - музеи, выставки

Ф2.3 и Ф2.4- (Ф2.1 и Ф2.2 на открытом воздухе)

ФЗ - предприятия по обслуживанию населения, в т.ч.

Ф3.1-Ф3.5

Ф4 - учебные заведения, научные организации и др.

Ф4.1-Ф4.4

Ф5 - производственные здания, Ф5.1 - Ф5.3.

Различают 4 степени огнестойкости зданий - I, II, III, IV

 (в порядке снижения огнестойкости).

Степень огнестойкости - это способность здания проти­востоять огню.

Выбор степени огнестойкости производится с учетом ка­тегории зданий по взрывопожарной опасности, числа и пло­щади этажей.

В качестве примера определения степени огнестойкости здания ниже приводится таблица 11.2, взятая из СНиП 2.09.02-89, упрощенная для учебных целей.

Степень огнестойкости здания, допустимое число этажей и площадь этажа здания в пределах пожарного отсека

Таблица 11.2

По степени огнестойкости определяются необходимые пределы огнестойкости его конструкций в минутах (таблице11.3).

Таблица 11.3

Затем по пределам огнестойкости подбирают толщину и материал конструкций, пользуясь нормами или справочника­ми.

Таким образом, на стадии проектирования зданий вопро­сы пожарной безопасности решаются в следующей последо­вательности:

1. Определяется категория помещений по НПБ-105-95 (А,Б,В1-В4,Г,Д).

2. Определяется категория зданий- А,Б,В,Г,Д.

3. Выбирается требуемая степень огнестойкости I,II, III, IV (например, по СНиП 2.09.02-89, табл.7.2).

4. Находятся пределы огнестойкости конструкций здания по СНиП 21.01-97, табл.5.3.

5. По пределам огнестойкости конструкций находят ма­териалы и размеры конструкций.

Противопожарные преграды

Противопожарные преграды предназначены для предот­вращения распространения (локализации) пожара и продук­тов горения в другие помещения. К преградам относятся про­тивопожарные стены, перегородки, перекрытия. Противопо­жарные преграды характеризуются огнестойкостью и пожар­ной опасностью.

Типы противопожарных преград устанавливаются с уче­том функциональной пожарной опасности (Ф1-Ф5), класса конструктивной пожарной опасности (СО - СЗ), степени ог­нестойкости зданий и пожарной нагрузки (теплота сгорания МДж).

Противопожарные стены, разделяющие здание на пожар­ные отсеки, должны возводиться на всю высоту здания. Об­щая площадь проемов, оборудованных люками, дверями, во­ротами, в противопожарных преградах не должна превышать 25% их площади.

Эвакуация людей из зданий

В условиях пожара первоочередной задачей является спасение людей, которые могут подвергнуться воздействию опас­ных факторов пожара.

Нормам и регламентируются требования, обеспечивающие безопасность людей при эвакуации. Так, регламентируется предельно допустимые расстояния от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода. В зависимости от различных условий эти расстояния находят­ся в пределах от 15 до 250 метров. Не все выходы являются эвакуационными.

К эвакуационным выходам предъявляются определенные требования: размеры, количество, расположение и др. Двери на путях эвакуации должны открываться по направлению выхода из здания. Выходы, не являющиеся эвакуационными, могут рассматриваться как аварийные, обеспечивающие по­вышение безопасности. Пути эвакуации должны быть осве­щены. Высота путей эвакуации должна быть не менее 2 м, а ширина в пределах 1-1,2 м. СНиП 21-01-97 регламентирует размеры лестничных маршей и клеток.

Противопожарные требования к генеральным планам

При разработке генерального плана необходимо:

1. Обеспечить безопасные расстояния от границ террито­рии предприятия до жилых и общественных зданий. Как пра­вило, это условие выполняется за счет санитарно-защитных зон, размеры которых существенно превышают расстояния, определяемые по противопожарным нормам.

2. Соблюдать противопожарные разрывы между произ­водственными зданием в зависимости от степени огнестой­кости рядом стоящих зданий. Величина разрывов, согласно нормам, находится в пределах от 0 до 18 м. Разрывы необхо­димы для локализации пожаров и подъезда машин.

3. Располагать здания с учетом рельефа местности и на­правления господствующих ветров. "Роза ветров" строится по данным метеостанций, которые приводятся в СНиП и спра­вочниках.

4. Зонировать здания и сооружения по родственному, функ­циональному назначению.

5. Предусмотреть дороги и необходимое количество въез­дов и на территории предприятия.

6. Обеспечить ограждение территории предприятия.

Тушение пожаров.

Тушение пожаров основано на исключении условий, при которых возможно горение (принцип деструкции). Следова­тельно, существуют следующие способы пожаротушения:

• охлаждение очага горения или горящего материала ниже определенных температур;

• изоляция очага горения от воздуха или снижение кон­центрации кислорода в воздухе за счет негорючих паров или газов;

• торможение (ингибирование) скорости реакции окисле­ния;

• механический срыв пламени сильный струёй газа или воды;

• применение огнепреградителей (узкие каналы, сечение которых ниже тушащего диаметра).

Огнетушащие вещества.

В настоящее время в качестве огнетушащих средств при­меняются:

- вода, которая подается в очаг пожара компактными или распыленными струями;

- пены (воздушно-механические и химические, различной кратности и стойкости);

- инертные добавки (диоксид углерода, азот, аргон, во­дяной пар и др.);

- гомогенные ингибиторы (хладоны), применение которых ограничивается Монреальской конвенцией по защите озоно­вого слоя;

- гетерогенные ингибиторы (огнетушащие порошки);

- комбинированные составы.

Водоснабжение

Различают безводопроводное (из рек, озер, резервуаров) и водопроводное снабжение водой на пожарах.

Водопроводы обычно устраивают объединенные.

Они бывают низкого (напор на уровне земли не менее 10 м или 100 кПа) и высокого давления. Противопожарное водо­снабжение подразделяют на системы наружного и внутренне­го пожаротушения. Для отбора воды из наружного водопро­вода на нем устанавливают через 200-150 м пожарные гид­ранты. На внутренних водопроводах устанавливают пожар­ные краны. Сеть противопожарного водопровода, как прави­ло, делают кольцевой.

Проектный расход воды складывается из нормативных требований на наружное, внутреннее и специальное (спринклерные, дренчерные установки) пожаротушение.