автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Обоснование размеров пожарных отсеков

ПРОНИН ДЕНИС ГЕННАДИЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕРОВ ПОЖАРНЫХ ОТСЕКОВ

Специальность 05.26.03 - Пожарная и промышленная безопасность (Технические науки, отрасль - «Строительство»)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 СЕН 2011

4853619

На правах рукописи

ПРОНИН ДЕНИС ГЕННАДИЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕРОВ ПОЖАРНЫХ ОТСЕКОВ

Специальность 05.26.03 - Пожарная и промышленная безопасность (Технические науки, отрасль - «Строительство»)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны» Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (ФГУ ВНИИПО МЧС России).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кривцов Юрий Владимирович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Присадков Владимир Иванович кандидат технических наук, доцент Кирюханцев Евгений Ефимович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Московский Государственный строительный университет (ГОУ ВПО МГСУ).

Защита состоится « 06 » октября 2011 года в « 10 » час. « 00 » мин. на заседании диссертационного Совета ДС 205.003.01 при ФГУ ВНИИПО МЧС России по адресу: 143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, д. 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ ВНИИПО МЧС России.

У (

Телефон для справок: (495) 521-29-00.

Автореферат разослан «31» августа 2011 г. Исх. № 4-06 / 4681

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Е.Ю. Сушкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования обосновывается переходом Российской Федерации на новый вид технического регулирования в свете введения в действие Федерального закона от 22 июля 2008 года №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», а также тенденцией к увеличению размеров зданий и сооружений (как по вертикали, так и по горизонтали) при отсутствие необходимых требований к предельным размерам площадей пожарных отсеков, что в ряде случаев сдерживает проектирование и строительство многофункциональных, высотных и уникальных зданий и сооружений. При этом до последнего времени не были в достаточной степени определены критерии оценки эффективности принимаемых решений в части деления зданий и сооружений на пожарные отсеки.

Вышеотмеченное во многих случаях объективно вызывает необходимость создания методики обоснования принимаемых решений по устройству пожарных отсеков. Наряду с этим, многие вновь проектируемые здания и сооружения требуют индивидуального подхода к обоснованию принимаемых решений по устройству пожарных отсеков, что вызывает необходимость создания соответствующей расчётной методики и аналитического подхода к решению данной проблемы.

Вопросы, касающиеся обоснования размеров пожарных отсеков, рассматривались в работах таких учёных как Баратов А.Н., Дьяконов В.П., Кирюханцев Е.Е., Кривцов Ю.В., Присадков В.И., Ройтман М.Я., и других. Теме расчёта огнестойкости конструкций посвящены труды Голованова В.И., Милованова А.Ф., Молчадского И.С, Пузача C.B., Серкова Б.Б., Яковлева А.И. В области экономической оценки принимаемых решений -Микеева А.К. В области теории рисков - Брушлинского H.H., Копылова Н.П., Хасанова И.Р., Шебеко Ю.Н. и других.

Однако, исследования в области обоснования требований к размерам пожарных отсеков имеют фрагментарный характер, что обуславливает необходимость разработки комплексного подхода к нормированию размеров пожарных отсеков, чему и посвящена эта работа.

Объектом исследования является система противопожарных требований к делению зданий и сооружений на пожарные отсеки.

Методы исследования основаны на использовании методов математического и физического моделирования.

Предмет исследования - обоснование размеров пожарных отсеков.

Целью исследования является обоснование размеров пожарных отсеков в зданиях и сооружениях.

Задачи исследования:

• анализ и систематизация требований отечественных и зарубежных нормативных документов к пожарным отсекам;

• обоснование критериев выбора размеров пожарных отсеков в рамках современной системы технического регулирования;

• выявление зависимостей, учёт которых позволяет обосновывать деление зданий на пожарные отсеки;

• разработка методики расчёта размеров пожарных отсеков зданий и сооружений, отвечающей разработанным критериям;

• определение области применения разработанной методики;

• разработка научно обоснованных рекомендаций по применению методики расчёта размеров пожарных отсеков с учётом специфики объектов.

Научная новизна исследования:

• разработан усовершенствованный метод нормирования размеров пожарных отсеков в рамках перехода на новую систему технического регулирования, установленную Федеральным законом «О техническом регулировании»;

• разработаны предложения в противопожарные нормы по установлению допустимых площадей пожарных отсеков многофункциональных зданий;

• предложен комплекс критериев соответствия размеров пожарных отсеков требованиям пожарной безопасности;

• разработана и апробирована методика расчёта размеров пожарных отсеков с учётом вероятностных характеристик элементов систем противопожарной защиты, обеспечивающая допустимый уровень значения риска распространения пожара по зданию;

• предложено значение допустимого риска распространения пожара по зданию для многофункциональных торговых комплексов ООО «МЕТРО Кэш энд Керри»;

• установлены условия, при которых нецелесообразно деление высотных зданий на пожарные отсеки по высоте;

• разработаны дополнительные требования к устройству пожарных отсеков в зданиях, расположенных в сейсмически активных районах.

Практическая значимость диссертации состоит в установлении метода, позволяющего научно обосновывать допустимые корректировки размеров пожарных отсеков в рамках принятой системы разработки объёмно-планировочных и конструктивных решений, что позволяет, при сохранении существующей системы нормирования, повысить эффективность принимаемых решений по делению зданий на пожарные отсеки. Для новых типов зданий, для которых в виду их архитектурных, технологических и иных новаций существующие требования к пожарным отсекам не могут быть применены, или их применение является не эффективным, предложена усовершенствованная методика расчёта размеров пожарных отсеков, основанная на современных представлениях о безопасности с учётом вероятностных оценок. Также в работе сделаны научно обоснованные рекомендации по применению указанных методик при определении требований к пожарным отсекам высотных, многофункциональных зданий и зданий в сейсмически активных районах с учётом их характерных особенно-

стей. Полученные результаты исследования прошли апробацию и одобрены надзорными органами, проектными и строительными организациями, а также использовались в учебном процессе на курсах повышения квалификации для специалистов строительного комплекса г.Москвы, в различных проектных организациях, докладывались на международных конференциях по вопросам строительства и пожарной безопасности.

На защиту выносится:

1. Усовершенствованный метод нормирования размеров пожарных отсеков в рамках перехода на систему технического регулирования, установленную Федеральным законом «О техническом регулировании».

2. Методика расчёта размеров пожарных отсеков с учётом вероятностных оценок, использующая в качестве критерия соответствия величину допустимого уровня риска распространения пожара по зданию.

3. Рекомендации по определению размеров пожарных отсеков высотных, многофункциональных зданий и зданий в сейсмически активных районах.

Апробация и реализация результатов исследования.

Основные результаты исследования докладывались на следующих международных конференциях и семинарах:

XXI Международная научно-практической конференция «Актуальные проблемы пожарной безопасности», Москва, 2009 г;

Международная конференция «Актуальные проблемы исследований по теории сооружений», Москва, 2009г.;

8-я международная специализированная выставка «Пожарная безопасность XXI века», семинар, Москва, 2009 г.;

XXII Международная научно-практической конференция «Актуальные проблемы пожарной безопасности», Москва, 2010г.;

Включены в следующие нормативные документы: СП 14.13330.2011 «Строительство в сейсмических районах»; СТО 36554501-016-2009 «Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования зданий», Специальные технические условия на проектирование противопожарной защиты Крытого конькобежного центра в г. Сочи, многофункциональных торговых комплексов «Метро Кэш энд Керри» в городах: Астана (Казахстан), Екатеринбург, Калининград, Кемерово, Пятигорск, п. Черная грязь Московской области, Барнаул, Казань, Смоленск, Чебоксары, здания содо-регенерационного котла в г. Сегежа, нового здания ФГУ "Российская государственная библиотека" в г. Москва.

Публикации.

По результатам диссертации опубликовано 21 печатная работа, из них 5 в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, трёх глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа содержит 191 страницу текста, 21 рисунок, 30 таблиц и 34 формулы. Список использованной литературы содержит 217 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы диссертации; формулируются цель и задачи исследования; раскрывается научная новизна и практическая значимость работы; содержится информация об апробации и публикации результатов исследования.

В первой главе («Существующая система нормирования размеров пожарных отсеков») приведены понятие и классификация пожарных отсеков (по степени огнестойкости, классу конструктивной пожарной опасности, классу функциональной пожарной опасности), произведён обзор развития требований к пожарным отсекам в исторической перспективе с момента применения противопожарных стен в XVII веке, проанализировано изменение требований к пожарным отсекам в нормативных документах, действующих на территории России последние 50 лет.

Установлено, что нормативные площади пожарных отсеков и влияющие на их определение характеристики зданий изменялись и дополнялись на протяжении 50 лет достаточно существенно. При этом изменение какой-либо характеристики здания, например, изменение пределов огнестойкости основных несущих конструкций, соответствующих определённой степени огнестойкости здания (см. табл.1), не приводили к аналогичному изменению требований к площади пожарного отсека. На основании вышесказанного, автором диссертации сделан вывод, что существующие ограничения по площадям пожарных отсеков являются сложившейся нормативной практикой без научного обоснования.

Таблица 1

Пределы огнестойкости основных несущих конструкций*_

№ п/п Нормативный документ Предел огнестойкости

I II III

1. СНиП И-А.5-62 3 2,5 2

2. СНиП II-A.5-70 2,5 2 2

3. СНиП II-2-80 2,5 2 2

4. СНиП 2.01.02-85 2,5 2 2

5. СНиП 21-01-97 2 (R120) 1,5 (R90) 0,75 (R45)

6. ФЭ-123 2 (R120) 1,5 (R90) 0,75 (R45)

Примечание: несущие стены, стены лестничных клеток, колонны.

Проанализирован опыт нормирования размеров пожарных отсеков в ведущих зарубежных странах. В диссертации приведены и проанализированы требования к пожарным отсекам NFPA 5000, International Building Code, The Building Standard Law of Japan.

Установлено, что требования иностранных нормативных документов также основаны на сложившейся практике. Например, формирование требований к размерам зданий (пожарных отсеков) в International Building Code происходило путём слияния трёх предшествовавших стандартов, как указано на рис. 1.

Рис.1 Формирование требований к размерам зданий (пожарных отсеков) в International Building Code.

Установлено, что в методике расчёта пожарного риска, являющегося согласно Технического регламента о требованиях пожарной безопасности основным расчётным критерием соответствия объекта требованиям пожарной безопасности, отсутствуют показатели, зависящие от площади пожарного отсека или его высоты. Безопасность людей обеспечивается за счёт правильного устройства путей эвакуации и технических систем противопожарной защиты. Размеры пожарных отсеков оказывают лишь косвенное влияние на принимаемые решения по обеспечению безопасности людей за счёт изменения объёмно-планировочных решений.

Утверждается, что помимо существующих вероятностных характеристик, использующихся при расчёте пожарного риска, должны быть учтены и другие факторы. Приводятся примеры из зарубежного опыта. Например, за рубежом, помимо прочих факторов, для оценки возможности развития пожара до крупного в зависимости от оснащения средствами пожаротушения найдены специальные вероятности, приведённые в таблице 2 [Catalogue of Risks. Natural, Technical, Social and Health Risks. By Dirk Proske. Springer, September 25, 2008. - 5Юр].

Таблица 2

Тушение пожара Вероятность развития пожара до крупного

Тушение осуществляется только подразделениями государственной пожарной охраны 0.1

Здание оборудовано автоматической установкой спринклерного пожаротушения 0.01

Создана хорошо экипированная объектовая пожарная часть и здание оборудовано системой пожарной сигнализации 0.001-0.01

Создана хорошо экипированная объектовая пожарная часть и здание оборудовано спринклерной системой пожаротушения 0.0001

Таким образом установлено, что расчёт пожарного риска, не смотря на формальное соответствие законодательству, не является достаточным для обоснования размеров пожарных отсеков и необходим поиск иных решений по их обоснованию.

Определены достоинства и недостатки существующей системы нормирования размеров пожарных отсеков. Основным недостатком является отсутствие научной основы назначения размеров пожарных отсеков и, как следствие, отсутствие возможностей обоснования отступлений от данных требований.

Сформулированы цели и задачи дальнейшего исследования.

Во второй главе («Расчётно-аналитические подходы к обоснованию размеров пожарных отсеков») формулируются два научных подхода к обоснованию размеров пожарных отсеков, приводятся методики расчёта площади пожарных отсеков, даются рекомендации по применению вышеупомянутых методик на практике при проектировании систем противопожарной защиты многофункциональных, высотных зданий и зданий в сейсмически активных районах.

В диссертации рассмотрена возможность по установлению требований к пожарным отсекам на основе компромисса с существующими нормами, что составляет суть первого предложенного метода. В англоязычных странах такое решение получило название "trade-off. Принцип компромисса заключается в том, что одно решение может быть применено вместо другого без снижения существующего уровня пожарной безопасности, даже если он не известен, что характерно для предписывающего регулирования.

Из практики разработки противопожарных мероприятий следует, что допустимые площади пожарных отсеков устанавливают в соответствии со схемой на рис. 2.

Установлено, что недостатком вышеописанного подхода к определению допустимых размеров пожарных отсеков является то, что нет возможности научно обосновать устройство пожарного отсека большего размера, чем максимальный, предусмотренный нормативным документом. Это исключает возможность корректировки площади пожарных отсеков применительно к объёмно-планировочным решениям современных зданий и не учитывает фактическую пожарную опасность.

Предложено брать за основу условия соответствия объекта требованиям пожарной безопасности и обосновывать принятые решения путём выполнения принятых условий соответствия. На рис. 3 приведена схема принятия решений по определению площадей пожарных отсеков с учётом компромиссных решений.

Рис.2. Схема принятия решений по делению зданий на пожарные отсеки в соответствии с действующей системой технического регулирования.

Рис. 3. Схема принятия решений по определению площадей пожарных отсеков с учётом предлагаемых изменений.

На основе разработанного критерия соответствия сделаны рекомендации по включению в нормативные документы противопожарных требований к определению отсеков многофункциональных зданий. Определено, что наибольшей сложностью при проектировании многофункциональных зданий является определение максимально допустимой площади пожарных отсеков в случае наличия в здании основных групп помещений, для которых площадь пожарного отсека принимается по разным требованиям. Площадь этажа пожарного отсека предложено назначать по долевому принципу, выраженному следующей формулой, сформулированной автором на основе международного опыта:

и

I

/=2

А <1

£тах С1)

где в; - площадь групп помещений одной функциональной пожарной опасности на этаже; Б™* - максимально допустимая площадь этажа пожарного отсека для группы помещений данной функциональной пожарной опасности.

Установлено, что при нормировании площадей отсеков обычно предполагают, что пожар всегда ограничивается в пределах одного пожарного отсека. Однако, устройство противопожарной стены в здании не гарантирует нераспространение пожара через неё в смежные помещения, поскольку ни одна противопожарная преграда или их комбинация не может гарантировать 100% не распространение пожара, даже если она выполнена в полном соответствии с требованиями нормативных документов. То есть, необходимо учитывать вероятность распространения пожара по зданию, что является сутью второго предложенного метода.

Автором сформулированы следующие критерии соответствия размеров пожарных отсеков требованиям пожарной безопасности:

1) Величина индивидуального пожарного риска (Св) для людей не превышает установленных значений допустимого риска ((Зв"):

(5в<0вн(1/год) (2)

2) Фактический предел огнестойкости несущих конструкций (Пф) больше или равен требуемому.

Пф>Птр (мин.) (3)

3) Риск распространения пожара по зданию (Я8) меньше или равен допустимому риску (Я5 ).

Я5 < Я/ (1/год) (4)

В настоящее время при оценке соответствия размеров пожарных отсеков требованиям пожарной безопасности нормируется только уровень индивидуального пожарного риска, а огнестойкость принимается нормативно.

Основные геометрические и физические параметры, характеризующие обстановку в зависимости от форм площади пожара, использующиеся в предлагаемой методике, а также формулы расчёта приведены в табл. 3.

Таблица 3.

Определяемая величина Форма площади пожара

круговая угловая прямоугольная

Площадь пожара 8П= яЯ2 8П= 0,785 Б2 Зп = 0,5 ссЯ2 8п = а Ь. При развитии в двух направлениях Бп = а(Ь, +Ь2)

Периметр пожара Рп= 2пЯ Рп= Щ2+а) Рп= 2(а+Ъ). При развитии в двух, направлениях Рп= 2Га+(Ь!+Ь2).

Фронт пожара Фп = 2лЯ Фп = аК Фп = п а

Линейная скорость распространения горения 22 н Ул=Ь/х

Скорость роста площади пожара У5=8П/Х

Уэ = яУ2л х У5 = 0,5 аУ2л X Уб = паУл

Скорость роста периметра пожара Ур=Рп/х Ур = 2Ь/х УР=2УЛ

УР=2лУл УР=Ул(2+а)

Скорость роста фронта пожара Не изменяется

УФ=2лУл УФ=аУл

Примечания:

1. Я и Ь — соответственно приведенные радиус и длина площади пожара;

2. Ул - линейная скорость распространения горения, м/мин (вычисляют по данным оценки обстановки пожара или принимают по справочным данным.

3. т — время распространения горения до момента локализации пожара.

4. а — угол, внутри которого происходит развитие пожара, рад. (1 рад и 57°).

5. п — число направлений развития пожара в горизонтальной проекции.

В формуле (4) введено понятие риск распространения пожара по зданию. Риск распространения пожара по зданию можно представить как функцию нескольких факторов, таких как: вероятность возникновения пожара в пожарном отсеке, вероятность тушения пожара первичными средствами пожаротушения, вероятность тушения пожара прибывающими пожарными подразделениями, вероятность выполнения противопожарными преградами своих ограждающих функций. Данные зависимости сформулированы в следующем математическом выражении:

Ъ=<2пП<1-Ъ), (5)

/=1

где 115 - риск распространения пожара по зданию; 0П - вероятность возникновения пожара; Р, - вероятность ограничения распространения (тушения) пожара ¿-тым техническим решением; п - количество технических решений.

В диссертации рассмотрены вероятности, входящие в формулу расчёта, и приведены существующие способы оценки и расчёта каждой из них, а именно: вероятность тушения пожара первичными средствами пожаротушения (Р]), вероятность тушения пожара автоматическими установками пожаротушения (Р2), вероятность тушения пожара пожарными подразделениями (Рз), вероятность выполнения противопожарными преградами своих ограждающих функций (Р4).

Проведённым автором исследованием не выявлено фактов установления нормативных величин допустимого риска распространения пожара по зданию в мировой практике. Поэтому автором проведён анализ способов нормативных требований к допустимым уровням риска в различных областях строительства в России, США, Англии и Китае для использования полученных данных при определении допустимого риска распространения пожара.

В диссертации приведён расчёт риска распространения пожара для одноэтажного отдельностоящего многофункционального торгового центра «МЕТРО». Принятые объёмно-планировочные решения по объекту были согласованы с надзорными органами, а их экономическая эффективность, рассчитанная автором диссертации, подтверждена справкой ООО «МЕТРО Кэш энд Керри». Расчётами установлено, что существующие проектные решения по устройству объекта обеспечивают риск распространения пожара на уровне 4,5x10"5 (1/год). Поскольку проектные решения, обеспечивающие такой уровень риска, удовлетворяют требованиям надзорных органов и собственника объекта, при проектировании новых подобных объектов автором предложено установить риск распространения пожара на уровне 4,5х10"5 (1/год).

В диссертации приведены рекомендации по применению разработанной методики на ряде объектов.

В последнее время существует практика ограничения размеров пожарных отсеков по высоте, поэтому в диссертации проанализированы примеры пожаров в высотных зданиях (порядка 70 случаев), их причины и последствия. Сделан вывод о том, что деление на пожарные отсеки высотных зданий по высоте не решает проблему ограничения распространения пожара. Основные усилия необходимо сосредоточить на ограничении распространения пожара по фасадам и по внутренним коммуникациям здания.

В работе рассмотрены вопросы проектирования зданий для условий сейсмически активных районов. Практика показывает, что землетрясения сопровождаются возникновением пожаров. Приведены последствия землетрясений, послуживших причиной пожаров. Предложено вероятность возникновения пожара увеличивать на величину вероятности землетрясения. Формула (5) приобретёт следующий вид:

^(бл+олПо-/?) (6)

1.1

где С>с - вероятность землетрясения.

Статистические данные по вероятностям землетрясений представлены в диссертации.

Рассмотрены вопросы обеспечения пожарной безопасности атомных электростанций (АЭС). Существующая концепция безопасности АЭС предусматривает устройство, как правило, трёх независимых каналов безопасности. Безопасность АЭС обеспечивается при сохранении работоспособности любого одного канала безопасности, что сформулировано в диссертации следующей формулой:

Ркб = 1 - (1 - Р,)(1 - Р2)(1 - Р3), (7)

где Ркб - вероятность безотказной работы всей системы; Р12,з, - вероятность безотказной работы 1, 2 и 3 канала безопасности соответственно.

Поскольку работоспособность каналов безопасности АЭС при пожаре зависит от размеров пожарных зон, как аналогов пожарных отсеков, работе для атомных станций предложен дополнительный критерий соответствия размеров пожарных зон требованиям безопасности:

Ркб> Р'кб, (8)

где Р^б- допустимая вероятность отказа системы.

Третья глава («Апробация результатов исследования») содержит результаты применения различных методов обоснования пожарных отсеков на реальных объектах, перечисленных в разделе «Апробация и реализация результатов исследования».

Приведён пример компромиссного подхода из практики проектирования по установлению площадей пожарных отсеков при отсутствии или недостаточности нормативных требований для здания содорегенерацион-

ного котла в г. Сегежа, Республика Карелия. Существующими нормами площадь пожарного отсека устанавливается для этажа здания. В данном случае необходимо было определить площадь пожарного отсека для высотного одноэтажного здания котла и трёхэтажной встройки. Нормативные документы не содержат указаний как считать площадь пожарного отсека в данном случае. Поэтому, аналитически было определено следующее. Поскольку нормируется площадь этажа, а этажи разделяются перекрытиями, то нормативный предел огнестойкости перекрытий в данном случае является определяющим требованием для разделения помещений. 3-х этажная встройка была отделена от одноэтажного здания противопожарными перегородками и перекрытиями с пределом огнестойкости 45 минут. Площадь пожарного отсека была назначена как для 3-х этажного здания и определялась как сумма площади пола одноэтажного здания и площади 1-го этажа 3-х этажной встройки. То есть без производства расчётов, при фактическом отсутствии нормативных требований к данному случаю, была установлена площадь пожарного отсека, которая удовлетворяла общим требованиям по устройству пожарных отсеков в СП 2.13130.2009.

Приведён выполненный автором расчёт риска распространения пожара по зданию для многофункционального торгового комплекса «МЕТРО» в г. Томск по ул. Рыбацкая, 2/2. Магазин представляет собой одноэтажное отдельностоящее здание со встроенными вспомогательными помещениями, отделяемыми противопожарной стеной 2-го типа (рис. 4).

Для данного здания в диссертации приведён пример расчёта риска распространения пожара по разработанной методике с учётом развития реального пожара. Получившиеся значения вероятностей эффективной работы систем противопожарной защиты представлены на рис. 5.

Требования по обеспечению огнестойкости высотных зданий проиллюстрированы расчётом требуемых пределов огнестойкости несущих стен при свободно развивающемся пожаре для здания башня «Исеть» в г. Екатеринбурге. На рисунках 6-9 представлен пример развития пожара в помещении со следующими исходными данными N(1= 1.49- удельная массовая скорость выгорания древесины, кг/(м2 мин); (За= 13.8- низшая рабочая теплота сгорания древесины, МДж/кг; ^ = 37- начальная среднеобъёмная температура, °С; Р = 335- величина пожарной нагрузки, МДж/кв.м.; <3 = 14,9 - низшая рабочая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг; ЭД = 0,972- удельная массовая скорость выгорания пожарной нагрузки, кг/(м2-мин); У0 = 3,972- количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг пожарной нагрузки, нм3/кг; Бр = 160- площадь размещения пожарной нагрузки, м2; Ь = 3- высота помещения, м.

На основе проведённого расчёта установлено, что при свободно развивающемся пожаре огнестойкость конструкций обеспечивается, так как фактический предел огнестойкости конструкций выше, чем расчётный по формуле (3).

Примечание:

1 - вспомогательные помещения;

2 - торговый зал.

Рис. 4а. Многофункциональный торговый центр «МЕТРО», г. Томск.

Рис. 46. Общий вид торгового центра «МЕТРО».

Первичные средства пожаротушения

5,48 х 1(Г

Успех (0,27)

Инициирующее Автоматическое пожаротушение

горение (2,03-10'2) Успех (0,9)

Отказ (0,73)

разделениями

Успех (0,97)

Отказ (ОД)

1,33 х 1(Г

1,44 х 10

Рис. 5. Дерево влияния элементов системы противопожарной защиты на распространение пожара для магазина «МЕТРО» в г. Томск.

Время, мин

Рис. 6. График температурного режима при свободно развивающемся пожаре.

Время, мин

Рис. 7. График температурного режима в помещении и для стен помещения при свободно развивающемся пожаре (ПРВ).

Условное тепловое 1.1 воздействие

<351(к)

I I [

Рис.8. График изменения величин условного теплового воздействия для условий реального и стандартного пожаров в помещении.

выводы

1. Сделан вывод, что требования к пожарным отсекам установлены на основе сложившейся нормативной практики строительства, без достаточного научного обоснования.

2. Введены критерии, необходимые для обоснования размеров пожарных отсеков.

3. Установлена возможность, в отдельных случаях, отступлений от требований действующих нормативных документов к размерам пожарных отсеков и обоснование вновь предложенных размеров на основе разработанной методики.

4. Разработана методика обоснования размеров пожарных отсеков с учётом вероятностных характеристик параметров систем противопожарной защиты, обеспечивающая требуемые значения риска распространения пожара по зданию.

5. Приведены способы оценки вероятностных показателей, использующихся в разработанной методике.

6. Даны рекомендации по применению разработанной методики по обоснованию размеров пожарных отсеков для многофункциональных, высотных зданий, зданий в условиях застройки в сейсмически активных районах, атомных станций.

7. Проведена апробация разработанных методик на ряде объектов, в том числе уникальных, которая подтвердила правильность теоретических положений диссертационного исследования.

Основные результаты диссертации представлены в следующих публикациях.

1. Пронин Д.Г. / Обоснование высоты пожарного отсека. // Пожарная безопасность, №4, 2008. -С. 86-88.

2. Кривцов Ю.В., Пронин Д.Г. / Огонь на высоте. // Высотные здания, №1, 2009.- С.106-111.

3. Кривцов Ю.В., Угорелов В.А., Пронин Д.Г. /Обоснование и оптимизация противопожарных мероприятий на объектах строительства // Современные системы и средства комплексной безопасности и противопожарной защиты объектов строительства. Информационный сборник. М.: ГУП «ИТЦ Мосархитектуры», 2009. - С.140-145.

4. Угорелов В.А., Пронин Д.Г. / Применение факторной оценки уровня пожарной опасности для обоснования проектных решений по противопожарной защите объектов строительства // Современные системы и средства комплексной безопасности и противопожарной защиты объектов строительства. Информационный сборник. М.: ГУП «ИТЦ Мосархитектуры», 2009.-С. 148-151.

5. Пронин Д.Г. / Безрасчётный метод обоснования увеличения площади этажей пожарных отсеков высотных зданий с несущим центральным ядром // Современные системы и средства комплексной безопасности и противопожарной защиты объектов строительства. Информационный сборник. М.: ГУП «ИТЦ Мосархитектуры», 2009. - С. 152-153.

6. Пронин Д.Г. / Требования пожарной безопасности к путям эвакуации. Особенности проектирования путей эвакуации в высотных зданиях // Современные системы и средства комплексной безопасности и противопожарной защиты объектов строительства. Информационный сборник. М.: ГУП «ИТЦ Мосархитектуры», 2009. - С.174-175.

7. Микеев А.К., Кривцов Ю.В., Пронин Д.Г. / Некоторые особенности теории пожарных рисков. // Актуальные проблемы пожарной безопасности: Тезисы докладов XXI Международной научно-практической конференции. - 4.1. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. - С.40-42.

8. А.К. Микеев, Ю.В. Кривцов, Д.Г. Пронин / Концептуальные подходы к обеспечению огнестойкости высотных зданий. // Актуальные проблемы пожарной безопасности: Тезисы докладов XXI Международной научно-практической конференции. - 4.1. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. - С.155-157.

9. Назаров Ю.П., Кривцов Ю.В., Микеев А.К., Пронин Д.Г.. / Особенности проектирования противопожарной защиты многофункциональных спортивных сооружений. // Промышленное и гражданское строительство, №10, 2009. - С.14-15.

10. Кривцов Ю.В., Микеев А.К., Пронин Д.Г.. / Развитие требований пожарной безопасности к огнестойкости конструкций в Строительных нормах и правилах, разрабатываемых ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. // Промышленное и гражданское строительство, №10, 2009. - С.25-26.

11. Пронин Д.Г.. / Деление зданий на пожарные отсеки по высоте в свете Федерального закона «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». // Пожаровзрывобезопасность, №7, 2009. - С.60-61.

12. Кривцов Ю.В., Микеев А.К., Пронин Д.Г. / Пожарные риски: история развития и пути совершенствования. //Строительная механика и расчёт сооружений, №6, 2009. - С.68-72.

13. Кривцов Ю.В., Микеев А.К., Пронин Д.Г.. / Пожарная безопасность зданий и сооружений при сейсмических воздействиях. // Актуальные проблемы исследований по теории сооружений: Сборник научных статей в двух частях. Часть 1. // ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко - М.: ОАО «ЦПП», 2009. - С.308-316.

14. Кривцов Ю.В., Микеев А.К., Пронин Д.Г.. / Пожары в высотных зданиях: риск потери огнестойкости. // Актуальные проблемы исследований по теории сооружений: Сборник научных статей в двух частях. Часть 2. // ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко - М.: ОАО «ЦПП», 2009. - С. 157-162.

15. Кривцов Ю.В., Микеев А.К., Пронин Д.Г.. / Математическое моделирование пожара для определения требуемых пределов огнестойкости конструкций. // Актуальные проблемы исследований по теории сооруже-

ний: Сборник научных статей в двух частях. Часть 2. // ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко - М.: ОАО «ЦПП», 2009. - С.307-315.

16. Кривцов Ю.В., Микеев А.К., Пивоваров В.В., Пронин Д.Г., Лобанов Н.Б. Противопожарное нормирование объектов, возводимых в сейсмических районах. Проектирование и обоснование противопожарной защиты уникальных объектов. Сборник научных статей. - М.: «Тисо Принт», 2009. - С.173-176.

17. Пронин Д.Г.. / Многофункциональные здания: мифы и реальность. //Пожарная безопасность в строительстве, №1, февраль 2010. — С.36-39.

18. Пронин Д.Г.. Технико-экономическое обоснование площади пожарных отсеков: здания сельскохозяйственного назначения. Мир строительства и недвижимости, №35, 2010. - С.64.

19. Пронин Д.Г.. Требования пожарной безопасности к многофункциональным зданиям. // Актуальные проблемы пожарной безопасности: Материалы XXII Международной научно-практической конференции. -4.1. - М.: ВНИИПО, 2010. - С.108-110.

20. Пронин Д.Г.. Самостоятельные и несамостоятельные эвакуационные выходы. // Актуальные проблемы пожарной безопасности: Материалы XXII Международной научно-практической конференции. - Ч.З. -М.: ВНИИПО, 2010. - С. 180-183.

21. Микеев А.К., Пронин Д.Г. Особенности расчёта пожарного риска с учётом деления АЭС на пожарные зоны // в кн: Проблемы горения и тушения пожаров. Сб. научн. трудов. Вып.2. ДСП. М.: ВНИИПО. 2010. инв. № 5-26/660 ДСП. с. 208-217.

Подписано в печать 01.09.2011г. Формат 60x84/16. Печать офсетная. _Усл. печ. л. 1,39 Т.-90 экз. Заказ 37.

Типография ФГУ ВНИИПО МЧС России мкр. ВНИИПО, д. 12. г. Балашиха Московской обл. 143903.