3.2. Здания повышенной этажности

Пример. Пожар возник в 18^ти - этажном здании общежития. Здание без чердака, первой степени огнестойкости, размеры здания в плане 15х90 м, а высота этажа ()=3,3 м. Пожарную нагрузку составляют мебель, деревянный паркетный пол, вещи проживающих, ковры. Длина по лестничной клетке между соседними этажами ()= 8 м. На общежитие предусмотрена автоматическая высылка сил и средств по вызову № 3.

Определить время эвакуации (спасания) людей из здания, требуемое количество сил и средств для спасания людей и тушения пожара.

Услышав оповещение о пожаре по внутренней связи, жители общежития стали покидать здание, оставляя двери комнат открытыми. Однако, на тринадцатом этаже шесть человек просили о помощи, стоя у окна; на пятнадцатом этаже пять человек из окна просили о помощи; на семнадцатом этаже стоя у окон в дыму люди (10 человек) не могли самостоятельно выйти из опасной зоны пожара.

Проживающие в общежитии люди пытались потушить пожар огнетушителями, но их действия не привели к ликвидации горения. Внутренний противопожарный водопровод с расходом воды 5 л/с не использовался.

Сообщение о пожаре поступило в пожарную часть, когда в центре коридора 17^го этажа площадь горения ()составляла 10 м². По первому сообщению о пожаре были высланы силы и средства по Рангу пожара №2 (вариант расписания выездов пожарных подразделений на пожары № 5, а наружного противопожарного водоснабжения вариант № 2 - см. Приложение).

Решение.

Расчёт требуемого количества сил и средств для тушения пожара.

Скорость роста площади пожара в ЗПЭ составляет 14,5÷22,2 м²/мин.

Скорость распространения горения в жилых зданиях 0,8 м/мин. При круговой форме развития пожара расстояние, пройденное фронтом пламени, будет равно:

Время развития пожара с момента его возникновения до сообщения о нём в пожарную часть будет равно:

Время следования первого пожарного подразделения к месту пожара (ПЧ-8) составляет 9 минут (приложение 1)

Продолжительность развёртывания караула ПЧ-8 с подачей 2-х стволов РС-50 на 17^-ый этаж по лестничной клетке определяется по формулам:

-подъём по лестничной клетке звена ГДЗС с включением в противогазы:

где - расстояние между соседними этажами при движении по лестничной клетке, равно 8 м.

требуемый этаж подъёма пожарных;

скорость движения звена ГДЗС вверх по лестничной клетке с включением в противогазы, равна 0,19 м/с.

Время спуска рукавной линии через оконный проём с этажа здания повышенной этажности (ЗПЭ) равно:

где коэффициент затрат времени при спуске рукавной линии, равен 3,34 с/м.

Общее время развёртывания с подачей ствола РС-50 на тушение будет равно:

Время свободного развития пожара от момента его возникновения до введения стволов на тушение на этаж первым прибывшим караулом (ПЧ-8):

где время следования караула ПЧ-8 из пожарного депо к месту вызова, равно 9 минут;

время развёртывания караула с подачей стволов на тушение в этаж, минут.

Расстояние, пройденное фронтом пламени за время свободного развития пожара, будет равно:

Площадь пожара на 28-й минуте будет равна:

где -количество направлений распространения горения, равно двум;

–ширина фронта пламени на путях развития пожара, равна 15 м.

Площадь локализации (тушения) пожара по фронту его распространения с двух направлений определяется по формуле:

где эффективная глубина тушения ручными стволами, равна 5 м.

Требуемый расход воды для локализации пожара с двух направлений по фронту его распространения:

где - требуемая интенсивность подачи воды для локализации пожара в жилом здании 1-й степени огнестойкости, равна 0,06 л/с·м².

Требуемое количество стволов РС-50 (с расходом 3,5 л/c каждый) для локализации пожара по фронту его распространения с двух направлений:

Принимаем по два ствола РС-50 с каждого направления, то есть в сумме четыре ствола.

Исходя из требований правил охраны труда тушить пожар надо одновременно в комнатах и коридоре, поэтому целесообразно подать по три ствола РС-50 с каждого направления, а всего шесть стволов ( рисунок 3.4.)

По расписанию выезда пожарных подразделений на пожары (вариант 5), к месту вызова прибывает караул, с расчётами на двух автоцистернах и автолестнице. На автоцистернах имеется по одному звену ГДЗС. Так как стволы на тушение должны подаваться звеньями ГДЗС, то прибывший караул может обеспечить локализацию пожара только с одного направления его развития. Распространение горения с другой стороны будет продолжаться со скоростью 0,8 м /мин. Для обеспечения подачи стволов на локализацию пожара с двух направлений развития надо не менее четырёх стволов, которые могут быть поданы звеньями ГДЗС пожарных подразделений, прибывающих по вызову № 2.

Отделение на АЛ-60 должно произвести развёртывание и осуществить спасание людей с 17-го этажа ЗПЭ (10 человек). Время развёртывания и спасания людей по автолестнице в сопровождении пожарного определяется по формуле:

Прибывающий через 13 минут после поступления сообщения о пожаре караул ПЧ-7 в составе двух отделений на автоцистернах и автолестнице используется РТП-1 следующим образом.

Отделение на автолестнице производит развёртывание на высоту с последующим проведением спасательных работ с 13-го этажа здания. Время спасания людей будет равно:

Первое отделение автоцистерны направляется на 15-й этаж звеном ГДЗС с включением в противогазы и производит спасание пяти человек по лестничной клетке на улицу.

Время подъёма звена ГДЗС на этаж спасания будет равно:

Время движения пожарных по этажу до места нахождения спасаемых и обратно к лестничной клетке:

где соответственно, скорость движения пожарных по горизонтальному участку пути (коридору) до спасаемых, и со спасаемыми к лестничной клетке, м/мин (см. Приложение).

Время, затраченное на спуск спасаемого по лестничной клетке звеном ГДЗС с 15-го этажа, будет равно:

Общее время спасания людей с 15-го этажа будет равно:

Таким образом, спасание людей, которым необходима помощь пожарных, возможно, закончится только через 73,6 минуты после сообщения о пожаре в ПЧ-8, так как наибольшее время потребуется для спасания людей с 17-го этажа по автолестнице. Из-за очень высокой температуры в коридоре горящего этажа спасание людей звеньями ГДЗС выводом (выносом) по лестничной клетке невозможно.

Для локализации пожара на 17-ом этаже необходимо подать ещё четыре ствола звеньями ГДЗС. Одно звено организуется из состава второго отделения на автоцистерне ПЧ-7, а ещё три – из отделений на автоцистернах ПЧ-1 и ПЧ-4, прибывающих по второму номеру вызова.

Время введения необходимого для локализации пожара количества стволов:

где время следования подразделений пожарной охраны по вызову № 2 к месту пожара, минут.

Время развёртывания, с подачей стволов РС-50 звеньями ГДЗС на тушение пожара, будет таким же, как и для первого прибывшего караула ПЧ-8.

Рисунок 3.4. Схема развития пожара на 17- м этаже.

Длина продвижения фронта пламени к моменту его локализации:

Площадь пожара к моменту его локализации будет равна:

Площадь локализации (тушения) пожара:

Требуемое количество стволов для локализации пожара будет таким же, что и на момент введения стволов первым подразделением.

Количество отделений на автоцистернах, которые звеньями ГДЗС будут подавать стволы РС-50 для тушения пожара на 17-ом этаже, будет равно:

Для защиты от распространения пожара на 16^-ый и 18^-ый этажи необходимо подать 2 ствола звеньями ГДЗС, т.е. всего 4 ствола РС-50.

Количество отделений на автоцистернах для защиты этажей от распространения на них пожара будет:

Для недопущения распространения пламени пожара через окна 17-го этажа на 18-ый этаж и ускорения ликвидации пожара на горящем этаже целесообразно подавать воду в оконные проёмы из стационарных лафетных стволов, установленных на автолестницах или АКП.

Так как горением охвачена большая площадь этажа (54,8 м по его длине), то необходимо с каждой стороны подать по два лафетных ствола с автолестниц, то есть всего четыре. Для этого задействуются все автолестницы по окончании проведения ими спасания людей с этажей здания. Но остаётся угроза распространения пожара на 18-ый этаж, так как ручные и лафетные стволы могут быть поданы на его защиту через 30÷40 минут с момента возникновения горения в здании общежития. С большой вероятностью можно утверждать, что этот этаж здания будет охвачен огнём и в нём может быть горение на большой площади. Поэтому, его тушение целесообразно осуществлять из лафетных стволов, установленных стационарно на АЛ (АКП), через оконные проёмы, а также ручными стволами со стороны лестничных клеток здания.

Для подмены ствольщиков, работающих на 17-ом этаже, необходимо иметь резерв звеньев ГДЗС в количестве 50% от числа работающих.

Требуемое количество отделений для тушения пожара с учётом резерва будет равно:

Такое количество пожарных подразделений прибывает по вызову № 3.

РТП необходимо вызвать к месту пожара одно отделение АЛ-45 и дополнительно пять отделений на автоцистернах.

Всего в сумме требуется отделений:

Последовательность введения стволов следующая:

1)на локализацию пожара по фронту распространения с двух сторон;

2) защита вышерасположенного этажа от распространения горения на него;

3)защита нижерасположенного этажа от распространения горения на него.

Возможная продолжительность локализации пожара на 17-ом этаже:

Возможная продолжительность ликвидации пожара на 17-ом этаже:

Общая продолжительность тушения пожара с момента введения первого ствола и до полной его ликвидации будет 6,2 часа.

где коэффициент, учитывающий время ликвидации горения в завалах, разборку конструкций и другой пожарной нагрузки, равный 1,5÷3,7.

Расчёт работы насосно-рукавных систем

Схемы развёртывания отделений на автоцистернах с подачей стволов РС-50 для локализации пожара на 17-ом этаже показаны на рисунке 3.5.

Требуемое количество рукавов в магистральной линии от автоцистерны, установленной на пожарный гидрант по зданию:

где L – расстояние от ближайшего пожарного гидранта до здания, равное 60 м (вариант водоснабжения – 3);

длина одного пожарного рукава в магистральной линии.

Потери напора воды в магистральной линии, проложенной от пожарного гидранта до здания:

где сопротивление одного рукава магистральной линииd=77мм, равное 0,015 (с/л)²·м, (см. Приложение);

расход воды (в магистральной линии), идущей к стволам, л/c.

Количество рукавов в магистральной линии, проложенной от входа в здание до этажа, на котором произошёл пожар:

где номер этажа, где произошёл пожар;

высота одного этажа, м.

Потери напора воды в магистральной линии, проложенной от входа в здание до этажа пожара:

Потери напора воды в рабочей линии, проложенной на этаже пожара:

Требуемый напор на насадке ствола РС-50 будет равен:

где сопротивление насадки ствола РС-50, равное 2,89. (для РС-70).

Потери напора при подъёме воды от уровня насоса до этажа пожара:

Требуемый напор на насосе автоцистерны, установленной на пожарный гидрант, необходимый для обеспечения работы насосно-рукавной системы:

Так как требуемый напор превышает технические возможности насоса автоцистерны, то воду необходимо подавать перекачкой, способом «из насоса в насос» по двум магистральным линиям (рисунок 3.5.).

Рисунок 3.5. Схема расстановки сил и средств при тушении пожара на 17-м этаже.

Максимальный допустимый напор воды на насосе автоцистерны, установленной на пожарный гидрант:

где допустимый напор воды на входе в насос головной автоцистерны, который не должен превышать для насоса типа ПН-40 – 40 м.вод.ст.

Требуемый напор воды, который должен обеспечить насос головного автомобиля для обеспечения работы насосно-рукавной системы:

Показание напора воды на манометре головного автомобиля должно быть равным:

Расчёт требуемых напоров воды на насосах пожарных автомобилей (АЦ, АНР), от которых подаются стволы на защиту вышерасположенного этажа, производятся по вышеприведённой методике.