Здания и их устойчивость при пожаре / Roytman - Zdaniya i ikh ustoychivost pri pozhare 2013

После остывания образца производят его осмотр в целях определения

ирегистрации повреждений в контрольной зоне. Размер повреждения образца измеряется в сантиметрах в плоскости конструкции от границы контрольной зоны перпендикулярно к ней до наиболее удаленной точки повреждения образца в контрольной зоне.

Повреждением считается обугливание, оплавление и выгорание материалов конструкции на глубину более 0,2 см. При этом не учитывается повреждение длиной менее 5 см для вертикальных конструкций, длиной менее 3 см – для горизонтальных конструкций, слоев пароизоляции толщиной до 0,2 см и в некоторых других случаях.

Как правило, испытаниям подвергают два одинаковых образца. Нагружение образцов во время испытания не предусматривается. Размер повреждения конструкции определяют как среднеарифметическое значение по результатам испытания двух одинаковых образцов.

Допускается определять размер повреждения по результатам испытания одного образца, если этот размер отличается от допускаемого, приведенного в табл. 4.7, более чем на 15 %. В случае различия результатов испытаний двух одинаковых образцов более чем на 15 % проводят третье испытание, при этом размер повреждения определяют как среднеарифметическое значение по результатам испытаний двух образцов, имеющих наибольшие размеры повреждения.

Класс пожарной опасности строительной конструкции определяется по наименее благоприятному показателю (см. табл. 4.7).

Условное обозначение класса пожарной опасности конструкции включает букву К и цифры, которые обозначают продолжительность теплового воздействия в минутах при испытании образца. Одна и та же конструкция может принадлежать к различным классам пожарной опасности в зависимости от времени теплового воздействия.

Например:

К0 (15) – конструкция класса К0 при времени теплового воздействия

15 мин;

К1 (30) – конструкция класса К1 при времени теплового воздействия

30 мин;

К2 (45) – конструкция класса К2 при времени теплового воздействия

45 мин;

К1 (30)/К3(45) – конструкция класса К1 при времени теплового воздействия 30 мин и класса К3 при времени теплового воздействия 45 мин.

Без испытаний можно установить классы пожарной опасности конструкций, выполненных только из негорючих материалов группы НГ–К0

иконструкций, выполненных только изгорючих материалов группы Г4–К3.

161

В полном объеме использовать в инженерной практике классы пожарной опасности строительных конструкций в настоящее время нельзя из-за отсутствия экспериментальных данных по фактическим классам пожарной опасности всех конструкций и отсутствия нормативных требований к допускаемым классам пожарной опасности конструкций зданий различного назначения.

4.5.Пожарная опасность помещений, зданий и сооружений, ее оценка

4.5.1.Классификация зданий и помещений по функциональной пожарной опасности

В зависимости от способа использования зданий и помещений, от меры безопасности людей в случае возникновения пожара с учетом их возраста, физического состояния, сна или бодрствования, вида основного функционального контингента и его количества здания и помещения подразделяются на классы по функциональной пожарной опасности.

По-иному класс функциональной пожарной опасности определяется его назначением. Существует пять классов функциональной пожарной опасности зданий и помещений [3]: Ф1, Ф2, Ф3, Ф4, Ф5.

Кклассу Ф1 относятся здания и помещения, связанные с постоянным или временным проживанием людей, в который входят:

– детские дошкольные учреждения, дома престарелых и инвалидов, больницы, спальные корпуса школ-интернатов и детских учреждений

(Ф1.1);

– гостиницы, общежития, спальные корпуса санаториев и домов отдыха, кемпингов, мотелей, пансионатов (Ф1.2);

– многоквартирные жилые дома (Ф1.3);

– индивидуальные, в том числе блокированные дома (Ф1.4).

Кклассу Ф2 относятся зрелищные и культурно-просветительные учреждения, в том числе:

– театры, кинотеатры, концертные залы, клубы, цирки, спортивные сооружения и другие учреждения с местами для зрителей в закрытых помещениях (Ф2.1);

– музеи, выставки, танцевальные залы, публичные библиотеки и другие подобные учреждения в закрытых помещениях (Ф2.2);

– к Ф2.3 относятся учреждения класса Ф2.1, но расположенные на открытом воздухе;

– к Ф2.4 относятся учреждения класса Ф2.2, но расположенные на открытом воздухе.

162

К классу Ф3 относятся предприятия по обслуживанию населения:

–предприятия торговли (Ф3.1);

–предприятия общественного питания и вокзалы (Ф3.2);

–поликлиники и амбулатории (Ф3.3);

–помещения для посетителей предприятий бытового и коммунального обслуживания (Ф3.4);

–физкультурно-оздоровительные и спортивно-тренировочные учреждения без трибун для зрителей (Ф3.5).

Учебные заведения, научные и проектные организации, учреждения управления составляют класс Ф4, в который входят:

–общеобразовательные школы, средние специальные учебные заведения, профтехучилища, внешкольные учебные заведения (Ф4.1);

–высшие учебные заведения, учреждения повышения квалификации

(Ф4.2);

–учреждения органов управления, проектно-конструкторские организации, информационно-издательские организации, научно-исследова- тельские организации, банки, офисы (Ф4.3);

–пожарные депо (Ф4.4).

Производственные и складские здания и помещения относятся

кклассу Ф5:

–производственные и лабораторные помещения (Ф5.1);

–складские здания и помещения, стоянки автомобилей без технического обслуживания, книгохранилища и архивы (Ф5.2);

–сельскохозяйственные здания (Ф5.3).

Производственные и складские помещения, а также лаборатории и мастерские в зданиях классов Ф1, Ф2, Ф3, Ф4 относятся к классу Ф5.

4.5.2.Классификация зданий и помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

Всоответствии с «Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности» [3] был разработан свод правил «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» [32] – нормативный документ, устанавливающий методы определения классификационных признаков отнесения зданий (или частей зданий между противопожарными стенами – пожарных отсеков), сооружений, строений и помещений (далее по тексту – зданий и помещений) производственного и складского назначения класса Ф5 к категориям по взрывопожарной и пожарной опасности.

Классификация зданий и помещений по взрывопожарной и пожарной опасности применяется для установления требований пожарной безопасности, направленных на предотвращение возможности возникновения пожара и обеспечение противопожарной защиты людей и имущества в случае возникновения пожара.

163

Категория пожарной (взрывопожарной) опасности объекта – это классификационная характеристика пожарной (взрывопожарной) опасности здания (или частей здания между противопожарными стенами – пожарных отсеков), сооружения, строения, помещения, наружной установки.

Категории зданий и помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с табл. 4.8 [3].

								Таблица 4.8
	Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
	Категория	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся)
	помещения			в помещении
		Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температу-
	А	рой вспышки не более 28 С в таком количестве, что могут образо-
		вывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламене-
	повышенная
	взрыво-	нии которых развивается расчетное избыточное давление взрыва
		в помещении,	превышающее 5 кПа,			и (или)	вещества и материалы,
	пожаро-
		способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кисло-
	опасность
		родом воздуха или друг с другом, в таком количестве, что расчет-
		ное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
	Б	Горючие	пыли или волокна,		легковоспламеняющиеся			жидкости
		с температурой вспышки более 28 С, горючие жидкости в таком коли-
	взрыво-
		честве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или па-
	пожаро-
		ровоздушныесмеси, привоспламенениикоторыхразвиваетсярасчетное
	опасность
		избыточноедавлениевзрывавпомещении, превышающее5 кПа
		Горючие	и	трудногорючие		жидкости, твердые		горючие
	В1–В4	и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волок-
		на), вещества и		материалы,	способные		при взаимодействии
	пожаро-
		с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при
	опасность
		условии, что помещения, в которых они находятся (обращаются),
		не относятся к категории А или Б
	Г	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или
		расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровожда-
	умеренная
		ется выделением лучистого тепла, искр и пламени, и (или) горючие
	пожаро-
		газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утили-
	опасность
		зируются в качестве топлива
	Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии
	пониженная
	пожаро-
	опасность

Примечания: 1. Методы определения категорий помещений А и Б устанавливаются в соответствии с приложением А в «Техническом регламенте» [3].

2. Отнесение помещений к категориям В1, В2, В3 или В4 осуществляется в зависимости от количества и способа размещения пожарной нагрузки в указанном помещении и его объемно-планировочных характеристик, а также от пожароопасных свойств веществ и материалов, составляющих пожарную нагрузку. Разделение помещений на категории В1–В4 регламентируется положениями в соответствии с приложением Б в «Техническом регламенте» [3].

164

Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в табл. 4.8, от наиболее опасной (А) к наименее опасной (Д).

При этом необходимо иметь в виду следующие понятия [34]. Пожарная нагрузка – количество теплоты, которое может выде-

литься в помещение при пожаре.

Температура вспышки – относится к показателям взрывопожарной и пожарной опасности горючих жидкостей и характеризует наименьшую температуру нагрева жидкости, при которой ее пары способны вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.

Легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ) – горючая жидкость с температурой вспышки не выше 61 °С. Особо опасны ЛВЖ, имеющие температуру вспышки не выше 28 °С (ацетоны, различные марки бензинов, спирты и т. д.).

По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В1–В4, Г и Д, а здания – на категории А, Б, В, Г и Д.

Категории помещений и зданий определяются, исходя из вида находящихся в помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, а также, исходя из объемно-планировочных решений помещений и характеристик проводимых в них технологических процессов.

Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давления, температуры и т. д.).

Допускается использование официально опубликованных справочных данных по пожароопасным свойствам веществ и материалов.

Допускается использование показателей пожарной опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.

4.5.3.Пожарная нагрузка помещений и зданий

Пожарная нагрузка определяется на основе проектно-конструктор- ской документации; технологических карт; натурного обследования помещений эксплуатируемых зданий; данных по пожароопасным свойствам веществ и материалов, представленных в справочной литературе, специализированных банках данных; а также результатов лабораторных и натурных испытаний.

Для оценки пожарной нагрузки в здании, по результатам которой составляется карта пожарной нагрузки, необходимо составить перечень всех помещений, расположенных в здании, и описание пожарной нагрузки в каждом из помещений.

Описание пожарной нагрузки включает:

– определение количества, вида, расположения и степени участия в возможном пожаре веществ и материалов;

165

– эскиз помещения в плане с указанием расположения проемов,

атакже размеров помещения и проемов;

–перечень веществ и материалов, представляющих постоянную

ивременную пожарные нагрузки рассматриваемого помещения с указанием их пожароопасных свойств, способствующих возникновению, развитию

ираспространению возможного пожара;

–расположение на эскизе помещения пожарной нагрузки с указанием размеров площади и высоты объема, занимаемых горючими веществами

иматериалами.

Далее выполняют расчет пожарной нагрузки в рассматриваемом (i-м) помещении.

Пожарная нагрузка Qi в i-м помещении здания определяется по формуле

Qi = Qпi + Qвi,

(4.4)

где Qпi – постояннаяпожарная нагрузка; Qвi – временная пожарная нагрузка. Постоянная пожарная нагрузка является частью пожарной нагрузки, создаваемой веществами и материалами, входящими в состав строительных конструкций, узлов крепления и сопряжений, а также отде-

лочных и облицовочных материалов.

Временная пожарная нагрузка является частью пожарной нагрузки, создаваемой веществами и материалами, входящими в состав сырья, оборудования, мебели, изделий и т. д., находящихся в помещении или поступающими в него.

Значения постоянной и временной нагрузок определяются по формуле

n
Qпi (Qвi ) Hi Mi ,	(4.5)

i 1

где Hi – низшая теплота сгорания i-го вещества или материала, определяющая постоянную или временную пожарные нагрузки, МДж/кг; Mi – масса i-го вещества или материала, создающая постоянную или временную пожарные нагрузки, кг; n – число горючих веществ или материалов в i-м помещении, составляющих постоянную или временную пожарные нагрузки.

Часть пожарной нагрузки, обусловленной веществами и материалами, расположенными на определенном пожароопасном участке, называется локальной пожарной нагрузкой.

Расчетной пожарной нагрузкой называется часть пожарной нагрузки, обусловленной веществами и материалами, сгоревшими в условиях пожара.

166

Пожарная нагрузка, отнесенная к площади тепловоспринимающей поверхности ограждающих конструкций, называется плотностью пожарной нагрузки i-го помещения:

Qп.оi Qi ,

(4.6)

Fi

где Fi – площадь тепловоспринимающей поверхности ограждающих конструкций i-го помещения, м2.

Пожарная нагрузка, отнесенная к площади ее размещения, называется удельной пожарной нагрузкой i-го помещения:

Qуi	Qi ,	(4.7)
	Si

где Si – площадь, занятая горючими и трудногорючими веществами, определяющими пожарную нагрузку i-го помещения, м2.

Пожарная нагрузка, отнесенная к единице площади пола i-го помещения, называется средней удельной пожарной нагрузкой:

		уi	Qi ,
Q				(4.8)
			Ai

где Ai – площадь пола i-го помещения, м2.

Для определения расчетной пожарной нагрузки разрабатывается сценарий развития возможного пожара. При этом необходимо учесть:

–развитие площади горения в зависимости от места возникновения загорания, а также вида и места расположения веществ и материалов;

–их скорость и полноту сгорания в зависимости от условий естественной или вынужденной вентиляции;

–воздействие на динамику пожара систем пожаротушения.

Расчетная пожарная нагрузка определяется на основе критериев пожарной безопасности, установленных для наиболее неблагоприятного с точки зрения этих критериев сценария развития пожара.

4.5.4.Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности

Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности определяются, исходя из доли и суммированной площади помещений той или иной категории опасности в этом здании [34].

Здание относится к категории А, если в нем суммированная пло-

щадь помещений категории А превышает 5 % площади всех помещений или 200 м2.

167

Здание не относится к категории А, если суммированная площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммированной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1 000 м2) и эти помещения оснащаются установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены следующие условия: здание не относится к категории А и суммированная площадь помещений категорий А и Б превышает 5 % суммированной площади всех помещений или 200 м2.

Здание не относится к категории Б, если суммированная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25 % суммированной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оснащаются установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории В, если одновременно выполнены следующие условия: здание не относится к категории А или Б и суммированная площадь помещений категорий А, Б, B1, B2 и В3 превышает 5 % (10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммированной площади всех помещений.

Здание не относится к категории В, если суммированная площадь помещений категорий А, Б, B1, B2 и В3 в здании не превышает 25 % суммированной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3 500 м2) и эти помещения оснащаются установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены следующие условия: здание не относится к категориям А, Б или В и суммированная площадь помещений категорий А, Б, B1, B2, ВЗ и Г превышает 5 % суммированной площади всех помещений.

Здание не относится к категории Г, если суммированная площадь помещений категорий А, Б, B1, B2, В3 и Г в здании не превышает 25 % суммированной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5 000 м2) и помещения категорий А, Б, B1, B2 и В3 оснащаются установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории Д, если оно не относится к категориям А, Б, В или Г.

4.5.5.Классы конструктивной пожарной опасности зданий

Класс конструктивной пожарной опасности здания (сооружения) определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов. Классификация зданий по конструктивной пожарной опасности в соответствии с «Техническим регламентом» [3] приведена в табл. 4.9.

168

Таблица 4.9

Соответствие класса конструктивной пожарной опасности и класса пожарной опасности

строительных конструкций зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков

Класс	Класс пожарной опасности строительных конструкций, не ниже
конструктив-
	Несущие		Стены	Стены,	Стены лестничных	Марши
ной пожарной
	стержневые		наружные	перегородки,	клеток и	и площадки
опасности	элементы		с внешней	перекрытия	противопожарные	лестниц
здания
	(колонны,		стороны	и бесчердач-	преграды	в лестничных
	ригели, фер-			ные покрытия		клетках
	мы и др.)
С0	К0		К0	К0	К0	К0
С1	К1		К2	К1	К0	К0
С2	К3		К3	К2	К1	К1
С3		не нормируется			К1	К3

Как видно из табл. 4.9, имеется четыре класса конструктивной пожарной опасности зданий и сооружений: С0, С1, С2, С3. Фактический класс конструктивной пожарной опасности здания зависит от фактических классов пожарной опасности основных несущих и ограждающих строительных конструкций: колонн, ригелей, ферм, стен, перегородок, перекрытий, покрытий, стен лестничных клеток, маршей и площадок лестниц, противопожарных преград. При этом пожарная опасность заполнения проемов в ограждающих конструкциях здания не нормируется, за исключением проемов в противопожарных преградах.

Требуемый класс конструктивной пожарной опасности здания устанавливается в соответствии с требованиями СП 2.13130–2009 [32] в зависимости от функционального назначения, площади пожарного отсека, высоты здания, этажности и ряда других факторов.

Требуемый класс пожарной опасности строительных конструкций здания устанавливается на основании требуемого класса конструктивной пожарной опасности здания по табл. 4.9 (см. табл. 22 в «Техническом регламенте» [3]).

Здания и сооружения класса С0 являются лучшими с противопожарной точки зрения. Все конструкции здесь выполнены из негорючих материалов, которые в условиях пожара не горят, не повреждаются, не дают теплового эффекта, не образуют токсичных дымовыделений. В зданиях класса С1 допускается применять ряд конструкций из трудногорючих (по старой пожарно-технической терминологии) материалов. А к большинству конструкций класса С3 (кроме конструктивных элементов лестниц, стен, лестничных клеток и противопожарных преград) вообще не предъявляются никакие противопожарные требования.

169

Условие безопасности по классам конструктивной пожарной опасности зданий (сооружений) имеет вид:

Кф Ктр ,

(4.9)

где Кф – фактический класс конструктивной пожарной опасности здания; Ктр – требуемый класс конструктивной пожарной опасности здания.

Кф может быть определен по результатам огневых испытаний в соответствии с ГОСТ 30403–96 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности» [46], а Ктр – в соответствии с «Техническим регламентом» [3].

4.6.Оценка возможности применения пожароопасных материалов

В связи с возможностью образования при пожаре неограниченного числа факторов (условий) и их сочетаний, влияющих на пожарную опасность материала, возникает необходимость установления приоритетности тех или иных факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на степень пожарной опасности материалов и в то же время обладающих достаточной степенью вероятности появления.

Сэтой целью в нашей стране и за рубежом уделяется большое внимание исследованиям динамики развития пожара с использованием методов системного анализа и теории вероятности. Необходимость такого рода исследований обусловлена значительным разбросом множества случайных факторов, которые оказывают существенное влияние на процесс развития пожара, образование опасных факторов пожара (ОФП) и эвакуацию людей из зданий.

Перспективным является системный подход в выборе строительного материала с учетом эксплуатационных характеристик, в том числе его пожарной опасности. Выбор материала осуществляют поэтапно. Сначала учитывают функциональное назначение здания, затем определяют необходимый уровень требований качественно и на последнем этапе количественно. Впоследствии этот уровень преобразуют в конкретные требования к материалам, имеющие научное обоснование или выраженные с помощью экспертных оценок. Особенность подхода заключается в том, что значения других параметров при выборе материала не должны быть ниже установленных предельных значений для зданий данного функционального назначения.

Методология противопожарного нормирования, действующая в нашей

стране [3], имеет в качестве обобщенного критерия вероятность воздействия опасных факторов пожара на человека, значение которого, равное 10–6,

170