- •А.М. Зайцев, м.Д. Грошев огнестойкость и огнезащита строительных конструкций
- •Введение
- •1. Последствия воздЕйСтвия пожаров на строительные конструкции и материалы
- •1.1. Статистика пожаров в Российской Федерации и последствий огневого воздействия на строительные конструкции и материалы
- •Контрольные вопросы
- •2. Пожарно-техническая классификация строительных материалов, конструкций и зданий
- •2.1. Пожарная опасность строительных материалов
- •2.1.1. Горючесть строительных материалов
- •2.1.2. Воспламеняемость горючих материалов
- •2.1.3. Распространение пламени по поверхности материалов
- •2.1.4. Дымообразующая способность горючих строительных материалов
- •2.1.5. Токсичность строительных материалов
- •2.2. Пожарно-техническая классификация строительных конструкций и зданий
- •2.2.1. Классификация строительных конструкций по огнестойкости
- •2.2.2. Классификация строительных конструкций по классу пожарной опасности
- •2.2.3. Классификация зданий по степени огнестойкости
- •2.2.4. Классификация зданий по конструктивной пожарной опасности
- •2.2.5. Классификация зданий по функциональной пожарной опасности
- •2.2.6. Категорирование производственных помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
- •Контрольные вопросы
- •3. Последовательность нормативного обеспечения пРоТивопожарной защиты проектируемого здания
- •Контрольные вопросы
- •4.1.2. Расчетное определение фактических пределов огнестойкости строительных конструкций
- •5.2. Расчет несущей способности бетонных и железобетонных конструкций при воздействии стандартного пожара
- •5.3. Примеры расчета
- •6.2. Расчет температуры прогрева металлических конструкций при воздействии пожара
- •6.3. Методика расчета предела огнестойкости огнезащищенных металлических конструкций при стандартном и экстремальном температурных режимах пожаров
- •6.4. Примеры расчета
- •Контрольные вопросы
- •7.2. Решение прочностной задачи огнестойкости для деревянных конструкций
- •7.3. Примеры расчета
- •8.2. Аналитическое решение задачи с использованием метода перехода от граничных условий третьего рода к граничным условиям первого рода со стороны огневого воздействия
- •8.3. Построение расчетной номограммы
- •8.4. Методика расчета предела огнестойкости ограждающих конструкций с учетом реальных условий теплообмена на ограждающих поверхностях
- •8.5. Анализ расчетной номограммы и методики расчета
- •8.6. Построение расчетных номограмм для температурных режимов, пропорциональных стандартному пожару
- •8.7. Методика расчета предела огнестойкости ограждающих конструкций с учетом реальных условий теплообмена на обеих поверхностях
- •8.8. Примеры расчета
- •Контрольные вопросы
- •9. Способы повышения предела огнестойкости строительных конструкций
- •9.1. Повышение предела огнестойкости железобетонных конструкций
- •9.2. Огнезащита металлических конструкций
- •9.2.1. Способы повышения предела огнестойкости металлических конструкций
- •9.2.2. Огнезащитные материалы для стальных конструкций
- •9.3. Огнезащита элементов деревянных конструкций и их узлов
- •9.3.1. Пожароопасные свойства деревянных конструкций
- •9.3.2. Огнезащитная пропитка древесины
- •9.3.3. Снижение горючести древесных материалов с помощью покрытий
- •9.3.4. Огнезащитные материалы для древесины
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение 1 Пожарная безопасность в строительстве. Термины и определения
- •Приложение 2 Требования норм и правил к огнестойкости зданий, сооружений и строительных конструкций
- •Приложение 3 теплофизические характеристики строительных материалов
- •1. Последствия воздЕйСтвия пожаров на строительные конструкции и материалы 6
- •2. Пожарно-техническая классификация строительных материалов, конструкций и зданий 12
- •7. Расчет пределов огнестойкости деревянных 74
- •8. Расчет предела огнестойкости ограждающих 84
- •9. Способы повышения предела огнестойкости 100
- •Огнестойкость и огнезащита строительных конструкций
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
2.2.6. Категорирование производственных помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
Оценка пожаровзрывоопасности различных объектов заключается в определении возможных разрушительных воздействий пожаров и взрывов на эти объекты и на людей. Определение этих опасных воздействий на стадии проектирования объектов осуществляется на основе нормативных требований, разработанных соответствующими государственными органами с учетом наиболее жестких (т.е. наиболее опасных) условий протекания и проявления пожаров и взрывов, т.е. с учетом аварийных ситуаций (ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов).
Существует два подхода к нормированию в области обеспечения пожаровзрывобезопасности – детерминированный и вероятностный. Детерминированный подход основан на распределении объектов по степени опасности, определяемой по параметру, характеризующему последствия пожара и взрыва, на категории, классы и т.п. Примерами действующих в нашей стране нормативных документов, основанных на детерминированном подходе, являются НПБ 105-2003 [10], строительные нормы [5-9] и др.
Вероятностный подход основан на концепции допустимого риска и предусматривает недопущение воздействия на людей опасных факторов пожара и взрыва с вероятностью, превышающей нормативную. Нормативным документом, основанным на вероятностном подходе, является государственный стандарт [2].
В настоящее время основополагающим документом, устанавливающим степень пожаровзрывоопасности проектируемого объекта, является [10]. Этим документом предусматривается категорирование промышленных и складских помещений, зданий и сооружений по взрывопожарной и пожарной опасности (табл. 2.9).
Таблица 2.9
Категория помещения |
Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении |
А взрывопожароопасная |
Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 0С в таком количестве, что могут образовывать парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что избыточное расчетное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа |
Б взрывопожароопасная |
Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 0С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа |
|
Окончание табл. 2.9 |
Категория помещения |
Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении |
В1-В4 пожароопасные |
Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б |
Г |
Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива |
Д |
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии |
При расчете категории принимается возможность аварийной разгерметизации одной наиболее крупной единицы технологического оборудования с наиболее пожаровзрывоопасным веществом [15]. Учитывается также возможность натекания продуктов из подводящих коммуникаций за время до отключения соответствующих трубопроводов.
Определение категорий В1-В4 осуществляется путем сравнения максимального значения удельной пожарной нагрузки (q, МДж/м2) со значениями, приведенными в табл. 2.10.
Таблица 2.10
Категории |
Удельная пожарная нагрузка q на участке, МДж/м2 |
Способ размещения |
В1 |
Более 2200 |
Не нормируется |
В2 |
1401-2200 |
Допускается несколько участков с пожарной нагрузкой, не превышающей указанных значений q |
В3 |
181-1400 |
То же |
В4 |
1-181 |
На любом участке площадью 10 м2. Расстояния между участками должны быть более 1пр (табл. 2.11) |
Таблица 2.11
qкр, кВт/м2 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
1пр, м |
12 |
8 |
6 |
5 |
4 |
3,8 |
3,2 |
2,8 |
Величина q определяется по уравнению
q = Q/S, (2.1)
где Q = GiQ (Gi – количество i-го материала пожарной нагрузки, кг);
Q – низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж/кг;
S – площадь размещения пожарной нагрузки, м2 (но не менее 10 м2).
Значения критической плотности лучистых потоков от очагов пожара из твердых материалов даны в табл. 2.12.
Таблица 2.12
Материалы |
qкр, кВт/м2 |
Древесина (сосна W = 12 %) |
13,9 |
Древесностружечные плиты (плотность 417 кг/м) |
8,3 |
Хлопок |
7,5 |
Слоистый пластик |
15,4 |
Стеклопластик |
15,3 |
Пергамин |
17,4 |
Резина |
14,8 |
Рулонная кровля |
17,4 |
Величины lпр из табл. 2.11 принимаются при Н (высоте помещения)11 м, а при Н 11 м принимается как 1= lпр + (11– Н). Для пожарной нагрузки с неизвестной величиной qкр значение lпр 12 м. При проливе горючих жидкостей lпр между соседними участками разлива рассчитывается по формулам
lпр 15 при Н11 м, (2.2)
lпр 26 – Н при Н11 м. (2.3)
Если при определении категории В2 или В3 реализуется условие
Q 0,64qH2, (2.4)
то помещение должно относиться к категориям В1 и В2 соответственно.
После категорирования помещений производится категорирование зданий в целом. Согласно [10] здание относится к категории А, если суммарная площадь помещений категории А составляет более 5 % от площади всех помещений или если она составляет более 200 м2.
Здание относится к категории Б, если оно не относится к категории А и суммарная площадь помещений категорий А и Б не превышает 5 % или 200 м2, а если помещения оборудованы автоматическими установками пожаротушения и суммарная площадь помещений категорий А и Б не превышает 25 % или 1000 м2, то здание можно не относить к категории Б.
К категории В относятся здания, если, во-первых, они не отнесены к категориям А или Б, во-вторых, и суммарная площадь помещений категорий А и Б и В не превышает 5 % (10 % при отсутствии в здании помещений категорий А и Б) суммарной площади всех помещений.
Допускается не относить к категории В здания, если площадь помещений категорий А, Б и В при наличии в них установок автоматического пожаротушения не превышает 25 % площади здания (но не более 3500 м2).
Здание относится к категории Г, если, во-первых, не относится к категориям А, Б и В и, во-вторых, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г не превышает 5 % площади здания (25 % при оборудовании системой автоматического пожаротушения, но не более 5000 м2).