автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Оптимизация системы противопожарной защиты зданий гостиниц повышенной этажности

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 .Пожарная опасность зданий гостиниц.

1.1.1 .Характерные случаи пожаров в зданиях гостиниц и их последствия.

1.1.2. Оценка пожарной опасности зданий гостиниц.

1.2.Обзор методов оценки уровня пожарного риска в зданиях гостиниц повышенной этажности.

1.3.Обеспечение противопожарной защиты зданий гостиниц.

1.3.1. Общие подходы к пожарной безопасности зданий.

1.3.2. Огнестойкость — базовый элемент противопожарной защиты зданий.

1.3.3. Оценка огнестойкости конструкций и зданий.

1.4.Цель и задачи исследования.

2.МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1.Методы оценки риска пожара в зданиях гостиниц и ожидаемого ущерба.

2.2.Методы определения значений пожарной нагрузки в помещениях зданий гостиниц.

2.2.1.Метод укрупненных показателей.

2.2.2.Метод суммирования теплового потенциала элементов пожарной нагрузки.

2.3.Метод оценки режима возможного пожара в помещениях зданий гостиниц.

2.4.Методы оценки огнестойкости железобетонных плит перекрытий зданий гостиниц, с учетом режима возможного пожара.

2.4.1.Метод расчета температуры прогрева плиты.

2.4.2.Метод расчета утраты несущей способности плит.

3.ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЛЮДЕЙ ПРИ

ПОЖАРАХ В ГОСТИНИЦАХ.

3.1.Оценка значений пожарной нагрузки в помещениях зданиях гостиниц.

3.1.1 .Пожарная нагрузка помещений зданий гостиниц, полученная по методу усредненных показателей.

3.1.2.Пожарная нагрузка зданий гостиниц, полученная по методу оценки теплового потенциала горючих объектов помещений.

3.2.Оценка режима возможного пожара в помещениях гостиниц в зависимости от величины пожарной нагрузки.

3.3.Анализ поведения людей при пожарах в гостиницах.

3.4.Нормирование пожарной опасности предметов интерьера в гостиничных номерах.

3.5.Закономерности распространения пожара и определение необходимого времени эвакуации людей.

4. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЕ

ЗДАНИЙ ГОСТИНИЦ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ.

4.1 .Общая схема системы противопожарной защиты.

4.2.0птимизвация системы противопожарной защиты гостиниц.

4.3.Оценка огнестойкости железобетонных плит перекрытий в зависимости от величины пожарной нагрузки в помещении.

5. ОЦЕНКА СТОЙКОСТИ ЗДАНИЙ ГОСТИНИЦ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ В УСЛОВИЯХ КОМБИНИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТИПА "УДАР-ВЗРЫВ-ПОЖАР", ВЫЗВАННОГО ПАДЕНИЕМ

САМОЛЕТА.

5.1 .Исходные предпосылки.

5.2.Количественная оценка стойкости здания.

Гостиницы являются одним из типов временного жилища. Увеличение мобильности населения, рост и расширение туризма, развитие производственных и культурных связей, развитие различных средств транспорта — сопровождается спросом на гостиничные услуги.

Разработка и развитие архитектурно — планировочных и конструктивных решений зданий гостиниц, повышение требований к уровню благоустройства и обслуживания привели к появлению проектов и строительству гостиниц повышенной этажности.

Во всех крупных городах мира появились здания повышенной этажности, заметное место среди которых занимают здания гостиниц.

Эта же тенденция имеет место и при строительстве и эксплуатации гостиничного фонда Вьетнама. В г.Ханое имеется целый ряд зданий гостиниц повышенной этажности, в т.ч. K.S.Daewoo (15 этажей), K.S. Horison (15 этажей), K.S. Fortuna (18 этажей), K.S. Hanoi Tower Center (20 этажей), K.S. Movia (22 этажа).

Этажность зданий гостиниц является одним из основных факторов определяющих класс функциональной пожарной опасности здания, т.к., в случае возникновения пожара в одном из помещений такого здания, обеспечение безопасности людей и имущества представляет собой сложную проблему. Иначе говоря, этажность зданий гостиниц является одним из факторов определяющих совокупность мер системы их противопожарной защиты.

Пожарная безопасность зданий гостиниц в последние десятилетия привлекает к себе повышенное внимание специалистов [2, 30, 31, 32, 41, 54, 115118].

Случаи пожаров в зданиях гостиниц повышенной этажности, трагические события 11 сентября 2001 года в Нью-Йорке, связанные с атакой террористов против зданий Всемирного торгового центра (WTC) и их катастрофические последствия со всей очевидностью показывают необходимость дальнейшего совершенствования системы противопожарной защиты такого рода объектов, рассмотрения анализа, решение ряда новых вопросов инженерной безопасности [30, 31, 45, 68, 86, 115-118].

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Задача совершенствования и развития системы противопожарной защиты (ППЗ) зданий и гостиниц повышенной этажности имеет большое социальное и экономическое значение. Одним из перспективных направлений решения этой задачи является оптимизация системы ППЗ на основе оценки риска пожара с учетом реального режима возможного пожара.

2. Сформулирован банк данных о пожарной нагрузке в помещениях, характерных для зданий гостиниц повышенной этажности; вариантах архитектурно-планировочных решений номеров гостиниц, наборах мебели и тепловом потенциале имущества в номерах гостиниц. Эти данные являются необходимой информацией для оценки пожарной опасности зданий гостиниц и решения задач по оптимизации ППЗ.

3. Установлено, что значение пожарной нагрузки в помещениях гостиниц является одним из определяющих факторов, влияющих на уровень пожарной опасности здания. На характерном примере расчета огнестойкости плиты перекрытия здания гостиницы показана возможность, путем уменьшения пожарной нагрузки в помещении, снижать "жесткость" температурного режима возможного пожара и повышать огнестойкость конструкций и, тем самым, снижать риск пожара и масштабы возможного ущерба.

4. Выявлены закономерности поведения людей при возникновении пожаров в гостиницах, позволившие объективно оценивать условия эвакуации из зданий подобного типа.

5. Разработаны предложения по нормированию пожарной опасности предметов интерьера в гостиничных номерах, позволяющие задержать или исключить явление общей вспышки при развитии пожара.

6. Усовершенствована методика расчета необходимого времени эвакуации людей из гостиниц при возникновении пожара с учетом особенностей динамики развития пожара в этих зданиях.

7. Разработана общая схема системы противопожарной защиты гостиниц, учитывающая влияние всех элементов системы на снижение уровня опасности.

8. Обоснована методика оценки огнестойкости железобетонных плит междуэтажных перекрытий в зависимости от величины пожарной нагрузки в помещении.

9. Предложен метод оптимизации системы противопожарной защиты гостиниц по критерию экономической эффективности.

10. Предложен метод количественной оценки стойкости зданий гостиниц повышенной этажности в условиях комбинированного особого воздействия типа "удар-взрыв-пожар", вызванного падением самолета на здание. Метод позволяет рассматривать и учитывать различные сценарии падения самолета на здание (удар + взрыв топлива) и последующего развития пожара в зоне поражения.

11. Разработан базовый пример количественной оценки стойкости при комбинированных особых воздействиях на здания гостиниц повышенной этажности (22 этажа), выполненного из железобетона по каркасной конструктивной схеме. Показано, что, при определенных сценариях развития чрезвычайной ситуации, стойкость здания к комбинированным особым воздействиям может снизиться до недопустимого уровня.

1. Алексеев Ю.В., Ройтман В.М. и др. Формирование надстроек и мансард из облегченных конструкций на кирпичных домах периода 1956-60-х годов: Учебн. пособие/МГСУ.-М.: 1999.

2. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий: Учебн. пособие в 3-х книгах (В.А. Котляровский, А.В. Забегаев и др. М.: Изд., АСВ, 1995.-320 е., (кн. 1)).

3. Бартелеми Б., Крюппа Ж. Огнестойкость строительных конструкций / Пер. с франц. -М.: Стройиздат, 1985.-216 с.

4. Бушев В.П., Пчелинцев В.А., Федоренко B.C., Яковлев А.И. Огнестойкость зданий. М.: Стройиздат, 1986. - 226 е., ил.

5. Брушлинский Н.Н., Кафидов В.В., Козлачков В.И. Системный анализ и проблемы пожарной безопасности народного хозяйства. -М.: Стройиздат, 1988.-413 с.

6. Брушлинский Н.Н. Моделирование оперативной деятельности пожарной службы. -М.: Стройиздат, 1981. 104 с.

7. Брушлинский Н.Н., Семиков В.Л. Проблемы создания и функционирования аварийных служб // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях: Реф. сб. М.: ВИНИТИ, 1990. - Вып. 1, С. 17 - 42.

8. Бурдаков Н.И., Гаврилей В.М., Тарасов В.Н. Статистическая модель динамики пожарной опасности объектов. В кн.: Пожарная профилактика: Сб. тр. ВНИИПО, 1980, вып. 16, С. 110-121.

9. ГОСТ 12.1.004 91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

10. ГОСТ 30247.0 94. Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Общие требования.

11. ГОСТ 30247.1 94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции.

12. ГОСТ 30247.2 97. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Двери и ворота.

13. ГОСТ 12.1.033 81. ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения. ГОСТ 21.501 - 93. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей.

14. Додонов М.И., Дроздов Л.Л., Паньшин. Проектирование и расчет многоэтажных гражданских зданий. М.: Стройиздат, 1985.

15. Додонов М.И., Родина А.Ю., Сенин Н.И., Шпанова В.Н. Проектирование элементов несущих систем многоэтажных зданий (примеры расчета и конструирование): Учебн. пособие. М.: МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1988. - 115 с.

16. Дутов В.И. Исследования особенностей поведения людей при пожарах. В кн.: Пожарная профилактика: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1981, С. 141 - 150.

17. Шигирев Н.Н., Кузьмин Н.И., Ромашов С.В. Уроки крупных промышленных аварий // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях: Реф. сб. М.: ВИНИТИ, 1990. - Вып. 7, С. 1 - 21.

18. Забегаев А.В. Безопасность жизнедеятельности // Учебн. пособие. М.: МГСУ, 2001.- 140 е., ил.

19. Забегаев А.В., Ройтман В.М., Тамразян А.Г., Фомин В.И. Новое в законодательстве по инженерной безопасности и противопожарных нормах: Учебн. пособие. - М.: ИД «Логос-Развитие», 2001. - 104 е., ил.

20. Забегаев А.В., Ройтман В.М. Анализ стойкости башен Всемирного торгового центра против комбинированных особых воздействий типа «удар взрыв -пожар» при атаке террористов 11 сентября 2001, Пожаровзрывобезопасность, 6, С. 54-59.

21. Зотов Ю.С. Расчет времени потери видимости при задымлении помещений. -В кн.: Безопасность людей при пожарах: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1986, С. 46-50.

22. Инструкция по определению допустимого количества пожарной нагрузки в помещениях общественных зданий / Молчадский И.С., Гутов В.Н., Зотов С.В.-М.: ВНИИПО, 1981.-28 с.

23. Информационное письмо о случаях пожаров и противопожарных мероприятиях в высотных зданиях. Нормативно-технич. отдел УПО УВД Москвы (исп. Климушин).

24. Климушин Н. Будет ли третий вариант? Пожарное дело, № 7, 1991 г., С. 4, 5. Кто поджег «Россию»? - Комсомольская правда, 31.10.1996 г. Климушин Н.Г., Новиков В.Н. Противопожарная защита зданий повышенной этажности. - М.: Стройиздат, 1989.

25. Кузьмин И.И., Махутов Н.А., Меньшиков В.Ф. Принципы управления риском в социально-экономической системе. В сб.: Анализ и оценка природного риска в строительстве. - М., 1995.

26. Кондрашин Ю.М. Словарь. Термины и определения по пожарной безопасности, пожарной технике и строительству. М.: ВНИИПО, 1993. - 92с. Кривошеев И.Н. Инспектору Госпожнадзора о безопасности людей при пожаре. - М.: Стройиздат, 1990. - 110 с.

27. Ленгдон Томас Г. Дж. Пожарная безопасность в строительстве, теория и практика (Пер. с англ.) - М.: Стройиздат, 1977. - 256 е., ил. Маршалл В. Основы опасности химических производств: - М.: Мир, 1989.-672 с.

28. МГСН 1-91. Многофункциональные здания и комплексы. М.: Правительство Москвы.

29. Меркушкина Т.Г., Зотов Ю.С. Изменение газового состава в помещении с естественным газообменом на начальной стадии пожара. В кн.: Безопасность людей при пожарах: Сб. научн.тр. М.: ВНИИПО, 1986, с. 50 - 54.

30. Милованов А.Ф. Огнестойкость железобетонных конструкций. М.: Стройиз-дат, 1986.-224 е., ил.

31. Моделирование пожаров и взрывов. Под ред. Н.Н. Брушлинского и А .Я. Ко-рольченко. М.: Изд. «Пожнаука», 2000. - 492 с.

32. Молчадский И.С., Пчелинцев В.А., Бушев В.П. и др. Проблемы огнестойкости в строительных конструкциях и инженерного оборудования и пути решения. Пожаровзрывобезопасность, № 2, том 3, 1994, С. 16 - 26.

33. Мухин С.И., Чекрыжов А.П., Шайтанов М.Ф. Экспликация инженерного оборудования систем противопожарной защиты зданий повышенной этажности. -М.: Стройиздат, 1985. 112 е., ил.

34. НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожар-ной и пожарной опасности.

35. НПБ 110-99. Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией.

36. НПБ 104-95. Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях.

37. НПБ 108-96. Культовые сооружения. Противопожарные требования.

38. НПБ 106-95. Индивидуальные жилые дома. Противопожарные требования.

39. НПБ 103-95. Торговые павильоны и киоски. Противопожарные требования.

40. НПБ 102-95. Автозаправочные станции контейнерного (блочного) исполнения. Противопожарные требования.

41. Огнестойкость строительных конструкций и зданий на основе пожарного нагрузки: Обзор. Авторы: Стороженко Т.Е., Федоров В.В. М.: ВНИИПО, 1980.-55 с.

42. Ольхова А.П. Гостиницы. М.: Стройиздат, 1983. - 175 е., ил. - (Архитектору-проектировщику).

43. Рекомендации по обследованию зданий и сооружений, поврежденных пожаром / НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1987. - 80 с.

44. Рекомендации по расчету пределов огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций / НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1986.

45. Рекомендации по оценке огнестойкости и остаточной несущей способности железобетонных конструкций в условиях реального пожара / НИИЖБ, МИСИ им. В.В. Куйбышева. М., 1990.

46. Рекомендации по применению огнезащитных покрытий для металлических конструкций/ ЦНИИСК им. В.В. Кучеренко. М.: Стройиздат, 1984. - 40 с. Ройтман М.Я. Противопожарное нормирование в строительстве. -М.: Стройиздат, 1985.-390 е., ил.

47. Стройиздат, 1991. 320 с. . Руководство по расчету температурного режима пожара в помещениях жилых зданий/ Молчадский И.С., Гутов В.Н., Кошмаров Ю.А. и др. - М.: ВНИИПО, 1983.-49 с.

48. СНиП 10-1-94. Система нормативных документов в строительстве. Основные положения.

49. СНиП 2.04.09-84. Пожарная автоматика зданий и сооружений.

50. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1999.-36 с.

51. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2000. - 76 с.

52. СНиП 11-22—81. Каменные и армокаменные конструкции / Госстрой России. -М.: ГУП ЦПП, 1999.-40 с.

53. СТ СЭВ 383-87. Пожарная безопасность в строительстве. Термины и определения.

54. Стороженко Т.Е., Федоров В.В. Совершенствование противопожарных норм проектирования производственных зданий с учетом пожарной нагрузки. -Технология строительно-монтажных работ: Экспресс-информация: сер. 13. -М.: ВНИИПИС, 1983, С. 1- 6.

55. Стороженко Т.Е., Гохбаум Ф.А. Допустимая пожарная нагрузка в многоэтажных производственных зданиях. Промышленные комплексы, предприятия, здания и сооружения: Научно-рефер. сб.: Сер. 4. -М.: ЦИНИС, 1979, вып. 7, С. 4-9.

56. Холщевников В.В. Исследования людских потоков и методология нормирования эвакуации людей из зданий при пожаре. М.: МИПБ МВД РФ, 1999.-93 с.

57. Хорин Г.М., Поляков Н.Н., Зигерн-Корн В.Н., Ковыршина Н.В. Новое в противопожарном нормировании в строительстве. Промышленное и гражданское строительство. № 5, 1996, С. 49 - 52.

58. Федеральный закон «О пожарной безопасности» (принят государственной Думой 18.11.1994 г.).

59. Шевчук А.П., Иванов А.В., Косачев А.А. Проблемы количественной оценки пожарного риска// Пожаровзрывобезопасность, 1994, т. 2, № 1, С. 42 -48.

60. Q. Chow W.K., Gao Y. Numerical Studies on Fire-Induced Flow in a Hiajhrisep c?

61. Resideutal Building. J. Applied Fire Science, Vol. 9 (3), p. 275 - 301, 1999-2000. '3. ISO 834. Fire Resistance Tests. - Elements of Building Construction, International Organisation for Standardisation, 1985.

62. Babrauskas V. Upholstered furniture room fires-measurements, comparison with furniture calorimetr data, and flashover predictions // Y. Fire Sci., 1984, v. 2, № 1, p. 5-19.

63. Bryan I.L. The determination of behaviour respouse exhibited in fire situations. «Fire and Flame», 1976, vol. 7, № 3, p. 27 34.

64. Fernandez A.A., Jacobs D., A., Kauffman P., R. and others. Assessing Community Fire Risk: A Decision Analysis Based Approach. J. Applied Fire Science, Vol. 8 (3), p. 199-218, 1998-99.

65. Phillips W. Simulation Models for Fire Risk Assessment. - Fire Safety Journal, 23:2, p. 159- 169, 1994.

66. Coleman R. Risk Hazard and Value Evaluation: A Perspective. Fire Engineering, 150:2, p. 93- 100, 1997.

67. Bruegman R., Coleman R, and Brooks P. Self-Assessment: Safequarding the Future. Fire Engineering, 150:3, p. 83 - 94, 1997.

68. Shields T.J., Silcock G.W.H., Hassani S., K., S. The Behavior of Single Glazing inan Enclosure Fire. J. Applied Fire Science, Vol. 7 (z), p. 145 - 163, 1997-98.

69. Rosenhan A.K. A Historic Tragedy The World Trade Centre. - Fire Engineers

70. Journal, November 201, p.p. 10-12.

71. Clifton G., C. Collapse of the World Trade Center Towers.http://\vww.tenlinks.com/NEWS/special/wtc/clifton.

72. Roux H.Y. A Discussion on Fire Risk Assessment//ASTM. Special Technical Publication. 1982, № 762. p. 16 - 27.

73. TCVN 5303-1990. Пожарная безопасность. Термины и формулировки. Авторы: By Суан Хоа и др. (На вьетнамском яз.).

74. TCVN 6160-1996. Противопожарная защита многоэтажных зданий. Авторы: By Суан Хоа и др. (На вьетнамском яз.).

75. By Суан Хоа и др. Исследование огнестойкости строительных конструкций в условиях стандартного пожара / Отчет по НИР № 05-1997/ NCKH. Ханой, 1997 (На вьетнамском яз.).

76. By Суан Хоа и др. Реальная обстановка и мероприятия по противопожарной защите на территории г. Хо Ши Мин / Отчет по НИР № 18-2000/ВСКН. -Хо Ши Мин, Управл. НИР МВД Вьетнама, 2000 (На вьетнамском яз.).-••v.' i ,с в