- •Прикладные вопросы теории горения
- •Оглавление
- •Введение
- •Раздел I. Процессы горения
- •Глава 1. Виды горения
- •1.1. Основные явления при горении
- •1.2. Гомогенное, гетерогенное и диффузионное горение
- •1.3. Горение газов
- •1.4. Особенности горения взрывчатых веществ
- •1.5. Горение жидкостей
- •1.6. Горение твердых материалов
- •Глава 2. Механизмы процессов горения
- •2.1. Тепловое самовоспламенение
- •2.2. Цепные реакции
- •Глава 3. Самовозгорание
- •Глава 4. Показатели пожарной опасности веществ и материалов
- •Контрольные вопросы
- •Раздел II. Пожарная безопасность производственных процессов и оборудования
- •Глава 5. Пожарная профилактика технологических процессов
- •Пожаро- и взрывопредупреждение
- •Глава 6. Анализ пожарной опасности технологических процессов
- •Глава 7. Классификация взрывопожароопасных зон
- •Глава 8. Электрооборудование для использования во взрывоопасных зонах
- •8.1. Оценка пожароопасности электрооборудования и основные причины его возгорания
- •Причины, приводящие к загоранию проводов и кабелей
- •Причины загораний электродвигателей, генераторов и трансформаторов
- •Причины возгораний осветительной аппаратуры
- •Причины загораний в распределительных устройствах, электрических аппаратах пуска, переключения, управления и защиты
- •Причины загораний в электронагревательных приборах, аппаратах, установках
- •8.2. Взрывоопасные смеси
- •8.3. Методы взрывозащиты
- •8.4. Вид взрывозащиты − взрывонепроницаемая оболочка
- •8.5 Методы повышенного давления (очистка)
- •Метод защиты – герметизация
- •8.5.2. Метод защиты − погружением в масло
- •8.5.3. Метод защиты – заполнение порошком
- •8.6. Виды взрывозащиты – искробезопасная электрическая цепь
- •Контрольные вопросы
- •Раздел III. Обеспечение требований пожарной безопасности при проектировании производственных зданий
- •Глава 9. Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной опасности
- •Глава 10. Пожарно-техническая классификация зданий и сооружений
- •Глава 11. Огнестойкость – опорный элемент системы противопожарной защиты зданий
- •11.1. Огнестойкость различных конструкций и методы её регулирования Металлические конструкции
- •Деревянные конструкции
- •Железобетонные конструкции
- •11.2. Оценка огнестойкости зданий
- •11.3. Средства для повышения степени огнестойкости
- •11.4. Противопожарные преграды
- •Противопожарные зоны
- •Противопожарные стены
- •Перегородки
- •Колонны
- •Проёмы в противопожарных стенах и перегородках
- •Перекрытия
- •Глава 12. Эвакуация
- •12.1. Эвакуация людей
- •Вестибюль
- •12.2. Пути эвакуации в пределах помещения и в пределах этажа
- •12.3. Пути эвакуации по лестницам и пандусам
- •Перегородки с дверями, отделяющие коридор от вестибюля
- •12.4. План эвакуации
- •Контрольные вопросы
- •Раздел IV. Практическое руководство по определению категорий пожароопасности помещений
- •Глава 13. Общие положения по категорированию помещений
- •Глава 14. Показатели пожарной опасности веществ
- •Глава 15. Методы расчёта критериев взрывопожарной опасности помещений
- •15.1. Выбор и обоснование расчётного варианта
- •15.2. Расчёт избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
- •15.3. Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей
- •15.4. Определение категорий в1 – в4 помещений
- •15.5. Определение избыточного давления взрыва для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом
- •Глава 16. Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
- •Глава 17. Общие требования к оформлению расчетно-пояснительной записки
- •Раздел V. Практическое руководство. Метод определения уровня обеспечения пожарной безопасности людей
- •Глава 18. Требования к способам обеспечения пожарной безопасности
- •Глава 19. Порядок расчета обеспечения пожарной безопасности людей
- •Глава 20. Порядок выполнения задания по определению обеспечения пожарной безопасности людей
- •Варианты заданий
- •Библиографический список
Деревянные конструкции
Дерево − горючий материал. Поэтому пределы огнестойкости деревянных конструкций зависят от двух факторов: времени от начала воздействия пожара до воспламенения древесины, и времени от начала воспламенения древесины до наступления того или иного предельного состояния конструкции.
Скорость уменьшения рабочего сечения деревянных конструкций составляет от 0,6 до 1,0 мм/мин., поэтому деревянные конструкции, особенно с массивным сечением могут иметь достаточно большие значения пределов огнестойкости, сравнимые с огнестойкостью железобетонных конструкций.
Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R60.
Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски, вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами.
Железобетонные конструкции
Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, геометрии, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона, его влажности и др.
В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило, за счёт снижения прочности бетона при его нагреве, теплового расширения и температурной ползучести арматуры; возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций, а также в результате утраты теплоизолирующей способности.
Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости обычно составляет R50–R90.
Малое значение пределов огнестойкости изгибаемых элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.
Огнестойкость сжатых железобетонных элементов исчерпывается при пожаре за счет снижения прочности поверхностных, наиболее прогреваемых слоев бетона, сопротивления рабочей арматуры при нагреве. Это приводит к быстрому снижению несущей способности конструкции при пожаре.
Для железобетонных колонн предел огнестойкости обычно находится в пределах R90–R150. При необходимости увеличения огнестойкости железобетонных конструкций можно рекомендовать следующие мероприятия: увеличение толщины защитного слоя бетона, облицовка, снижение пожарной нагрузки в помещении, снижение механической нагрузки на конструкцию, применение рабочей арматуры с более высокой критической температурой прогрева при пожаре.
11.2. Оценка огнестойкости зданий
Огнестойкость зданий характеризует способность зданий в целом сопротивляться воздействию пожара. В качестве характеристики огнестойкости зданий используется понятие о «степени огнестойкости» здания. К строительным конструкциям, по которым определяется степень огнестойкости здания, относятся: стены (несущие, лестничных клеток, самонесущие, наружные ненесущие и из навесных панелей, внутренние ненесущие и перегородки); колонны; лестничные площадки, косоуры, ступени, балки и марши лестничных клеток; плиты, настилы и другие несущие конструкции перекрытий; плиты, настилы, прогоны, балки, фермы, арки и рамы покрытий.
Здания и пожарные отсеки подразделяются на пять степеней огнестойкости: I, II, III, IV, V.
К I степени огнестойкости относятся здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плиточных негорючих материалов.
Ко II степени огнестойкости относятся здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плиточных негорючих материалов. В покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции.
К III степени огнестойкости относятся здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона; для перекрытий допускается использование деревянных конструкций, защищенных штукатуркой или трудногорючими листовыми, а также плиточными материалами. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня, при этом элементы покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке.
К IIIа степени огнестойкости относятся здания преимущественно с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса − из стальных незащищенных конструкций; ограждающие конструкции из стальных профилированных листов или других негорючих листовых материалов с трудногорючим утеплителем.
К IIIб степени огнестойкости относятся здания преимущественно с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса − из цельной или клееной древесины, подвергнутой огнезащитной обработке, обеспечивающей требуемый предел распространения огня; ограждающие конструкции − из панелей или поэлементной сборки, выполненные с применением древесины или материалов на ее основе. Древесина и другие горючие материалы ограждающих конструкций подвергаются огнезащитной обработке или защищаются от воздействия огня и высоких температур, чтобы обеспечить требуемый предел распространения огня.
К IV степени огнестойкости относятся здания с несущими и ограждающими конструкциями из цельной или клееной древесины и других горючих или трудногорючих материалов, защищенных от воздействия огня и высоких температур штукатуркой или другими листовыми либо плиточными материалами. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня. При этом элементы покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке.
К IVа степени огнестойкости относятся здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса − из стальных незащищенных конструкций; ограждающие конструкции − из стальных профилированных листов или других негорючих материалов с горючим утеплителем.
К V степени огнестойкости относятся здания, к несущим и ограждающим конструкциям которых не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня.
В тех случаях, когда минимальные пределы огнестойкости установлены 0,25 ч, допускается применять незащищенные стальные конструкции, а в труднодоступных местах строительства − наружные ограждающие конструкции из алюминиевых листов независимо от их фактического предела огнестойкости.
В зданиях всех степеней огнестойкости допускается применение гипсокартонных листов для облицовывания металлических конструкций с целью повышения их предела огнестойкости.
Для установления соответствия огнестойкости зданий требованиям пожарной безопасности используется понятие о «фактической степени огнестойкости» здания и «требуемой степени огнестойкости» здания.
Фактическая степень огнестойкости здания Dфjr определяется пределами огнестойкости его основных конструкций.
Требуемая степень огнестойкости Dтр характеризует такую степень огнестойкости здания, которую требуют строительные нормы и правила для удовлетворения условиям пожарной безопасности объекта.
Показатели требуемой степени огнестойкости для зданий различного назначения приведены СНиПах для проектирования соответствующих зданий и определяются в зависимости от категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности (для производственных и складских зданий), площади этажа или пожарного отсека, числа этажей.
Условие противопожарной защиты здания по показателю огнестойкости, с учётом вышеизложенного, формируется следующим образом: если значения фактических пределов огнестойкости Чф основных конструкций здания превышают или равны требуемым нормами значениям пределов огнестойкости Чтр этих конструкций, то фактическая степень огнестойкости здания Дф соответствует требуемой Дтр.
С учётом этого условия, общий подход к оценке огнестойкости зданий предполагает решение следующих задач:
определение требуемой степени огнестойкости здания по СНиП для соответствующего типа зданий в зависимости от его категории взрывопожарной или пожарной опасности (для производственных зданий), площади этажа или пожарного отсека и числа этажей;
определение требуемых значений пределов огнестойкости основных конструкций здания в зависимости от полученного значения по СНиП «Пожарная безопасность зданий и сооружений»;
определение фактических значений пределов огнестойкости основных конструкций здания по соответствующим справочным пособиям или с помощью расчёта;
проверка выполнения условия. Если оно выполняется, то здание по показателю огнестойкости соответствует требованиям пожарной безопасности. Если условие не выполняется, необходимо принять меры по повышению огнестойкости соответствующих конструкций и вновь проверить выполнение условия.