Строительные материалы. Строительные конструкции. Сравнительная оценка пожарной опасности лакокрасочных покрытий. Эвакуация людей при пожаре

Строительные материалы характеризуются только пожарной опасностью.

Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью.

Строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г). Горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы:

Г1 (слабогорючие);

Г2 (умеренногорючие);

Г3 (нормальногорючие);

Г4 (сильногорючие).

Горючесть и группы строительных материалов по горючести устанавли­вают по ГОСТ 30244. Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируются.

Горючие строительные материалы по воспламеняемости подразделяются на три группы:

В1 (трудновоспламеняемые);

В2 (умеренновоспламеняемые);

В3 (легковоспламеняемые).

Группы строительных материалов по воспламеняемости устанавливают по ГОСТ 30402.

Горючие строительные материалы по распространению пламени по поверхности подразделяют на четыре группы:

РП1 (нераспространяющие);

РП2 (слабораспространяющие);

РП3 (умереннораспространяющие);

РП4 (сильнораспространяющие).

Группы строительных материалов по распространению пламени устанавливают для поверхности слоев кровли и полов, в том числе ковровых покрытий, по ГОСТ 30444 (ГОСТ Р 51032-97).

Горючие строительные материалы по дымообразующей способности подразделяются на три группы:

Д1 (с малой дымообразующей способностью);

Д2 (с умеренной дымообразующей способностью);

Д3 (с высокой дымообразующей способностью);

Группы строительных материалов по дымообразующей способности устанавливают по 2.14.2 и 4.18 ГОСТ 12.1.044.

Горючие строительные материалы по токсичности продуктов горения подразделяются на четыре группы:

Т1 (малоопасные);

Т2 (умеренноопасные);

Т3 (высокоопасные);

Т4 (черезвычайно опасные).

Горючие строительные материалы по токсичности продуктов горения устанавливают по 2.16.2 и 4.20 ГОСТ 12.1.044.

Строительные конструкции

Строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.

Показателем огнестойкости является предел огнестойкости, пожарную опасность конструкции характеризует класс ее пожарной опасности.

Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:

потери несущей способности (R);

потери целостности (Е);

потери теплоизолирующей способности (I).

Предел огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливают по ГОСТ 30247. При этом предел огнестойкости окон устанавливается только по времени наступления потери целостности (Е).

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса:

К0 (непожароопасные);

К1 (малопожароопасные);

К2 (умеренопожароопасные);

К3 (пожароопасные).

Класс пожарной опасности строительных конструкций устанавливают по ГОСТ 30403.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

Облицовочные и отделочные материалы широко используются в строительстве. Лаки, крас­ки, эмали, грунтовки и прочие лакокрасочные мате­риалы занимают важное место среди огромного числа отделочных материалов. Получаемые из них покрытия имеют обычно небольшую толщину, представляя собой довольно тонкие пленки на за­щищаемой поверхности. Особенностью лакокра­сочных покрытий, применяемых в разных помеще­ниях зданий, является относительно низкая удель­ная пожарная нагрузка горючего материала и большие занимаемые площади поверхности.

Влияние лакокрасочных покрытий на развитие пожара в зданиях изучено недостаточно. В настоя­щее время в технической литературе имеется лишь ограниченная информация о характеристиках по­жарной опасности некоторых лакокрасочных по­крытий, нанесенных на различную по химической природе основу. При этом сведения о виде лакокра­сочных покрытий (ЛКП), об их химическом составе и свойствах чаще всего отсутствуют, а сам ассорти­мент исследованных ЛКП незначителен.

Например, в работах [1,2] внимание исследова­телей было сосредоточено на определении влияния интенсивности внешнего теплового потока и расхо­да лаков и красок на воспламеняемость окрашен­ных облицовочных материалов — ДСП и фанеры, гипсовой штукатурки. Был установлен сложный ха­рактер поведения облицовок, окрашенных 2-8 сло­ями лаков или красок, при изменении плотности внешнего лучистого теплового потока. При боль­шом числе слоев (большом расходе лакокрасочного материала) скорость тепловыделения при горении покрытия на горючей основе возрастала и при до­стижении некоторого предела переставала зависеть от типа последней [1].

Общий вывод авторов [1, 2] о том, что с увели­чением числа слоев горючесть ЛКП возрастает, а при достижении определенной толщины происхо­дит их выгорание независимо от свойств основы, согласуется в принципе с нашими собственными результатами и наблюдениями. Ранее нами было показано, что с увеличением числа слоев покрытия (расхода лакокрасочного материала) на негорючей асбоцементной основе значительно возрастает ин­декс распространения пламени по поверхности по­крытия при действии внешнего теплового потока постоянной плотности [3,4]. Химическая природа лакокрасочного материала влияла на темп нараста­ния этого показателя. ЛКП из класса материалов, медленно распространяющих пламя, могли перей­ти в класс с быстрым распространением пламени по поверхности.

Цель настоящей работы состояла в определении влияния химической природы ЛКП, а также таких важных факторов, как плотность внешнего лучис­того теплового потока, тип материала покрываемой поверхности, число слоев покрытия, на показатели пожарной опасности ЛКП. Представляло интерес выявить наиболее опасный фактор пожара (ОФП), возникающий на начальной стадии его развития при горении того или иного ЛКП, и рассчитать зна­чения критической продолжительности пожара, моделируемого сценарием пожара в коридоре здания гостиничного типа, по условию достижения выявленным ОФП предельно допустимого зна­чения.

Объекты и методы исследования

В качестве объектов исследования использова­на серия представительных образцов ЛКП на осно­ве пленкообразующих синтетических и природных полимеров (сополимеров) разных химических классов: силикатные; силикономасляные; алкидные, полученные реакцией поликонденсации мно­гоатомных гликолей и фталевого ангидрида; эпок­сидные; акриловые; стиролакриловые; уретаноалкидные; фенолоальдегидные; нитроцеллюлозные; нефтеполимерные и пр. Лаки, эмали, краски и грунтовки, растворимые в органических растворителях, а также водно-эмульсионные латексные краски на­носили кистью на поверхность древесины (дубо­вый паркет), гипсовую штукатурку (толщиной 16 мм) или 20-мм асбоцементную плиту в 1-6 слоев. Каждый слой высушивали до постоянного веса при комнатной температуре, фиксируя расход мате­риала и толщину покрытия.

Наиболее детально характеристики пожарной опасности по всем основным показателям изучены для ЛКП, содержащих значительное количество минеральных наполнителей и пигментов. Это по­крытия на основе пентафталевых эмалей (ПФ-115, ПФ-266, ПФ-1217), глифталевой белой эмали ГФ-230 BE, нитроцеллюлозной эмали НЦ-132, уретанофенолоалкидной эмали УРФ-1128, латексных стиролакриловых красок — Aryal, Corail и их оте­чественных аналогов. Для сравнения рассмотрены также ЛКП на этиленвинилацетатном сополимерном латексе — ЭВА-27А, масляноалкидной краске —МА-25, нефтеполимерной краске—НП-2135 [5].

К основным показателям пожарной опасности строительных материалов относят обычно горю­честь, воспламеняемость, распространение пламе­ни по поверхности, дымообразующую способность и токсичность продуктов горения. Для определения показателей пожарной опасности ЛКП в работе ис­пользовали стандартные методы испытания:

• метод определения горючести по ГОСТ30244-93;

• метод определения воспламеняемости по ГОСТ30402-96;

• метод определения индекса распространения пламени по ГОСТ 12.1.044-89, п. 4.19;

• метод определения коэффициента дымообразования по ГОСТ 12.1.044-89, п. 4.18;

• метод определения показателя токсичности продуктов горения полимерных материалов по ГОСТ 12.1.044-89, п. 4.20.

Указанные лабораторные методы позволяют по­лучить экспериментальные данные по различным характеристикам пожарной опасности ЛКП, на основе которых проводится классификация материалов по уровню определенных показателей. Со­ответствующая обработка результатов испытаний дает возможность получить также данные по тепло-физическим свойствам материалов, скорости рас­пространения пламени, удельной концентрации токсичных продуктов горения и кислорода, общему тепловыделению и полноте сгорания, необходимые для расчета динамики нарастания ОФП.

Расчет динамики нарастания ОФП

Основной концепцией пожаробезопасного при­менения строительных материалов в зданиях явля­ется обеспечение безопасности жизни людей. На начальной стадии развития пожара безопас­ность людей зависит от темпа роста ОФП в зоне ло­кации людей: средней температуры окружающей газовой среды, изменения видимости, концентра­ции токсичных продуктов, дефицита кислорода.

Расчет динамики ОФП и критической продол­жительности пожара при горении ЛКП в коридоре (одном из основных путей эвакуации людей из зда­ния) выполнен с использованием современной тео­рии, разработанной профессором Ю. А. Кошмаровым [6, 7].

Теория базируется на интегральной математи­ческой модели пожара, выраженной системой диф­ференциальных уравнений, отражающих законы сохранения массы, энергии и импульса, а также гра­ничные условия:

Vdρ_m /dτ =ψ+G_в-G_г; (1)

(c_v / R) Vdp/dτ =ψηQ_н^р(1-φ)+с_рТ_вG_в-с_рТ_тG_г; (2)

Vdρ₁ / dτ = G_в x₀₁ –ηL₁ ψ(ρ₁ / ρ_т)G_г,; (3)

Vdρ₂/ dτ=ηL₂ ψ-(ρ₁/ ρ ₂)G_г; (4)

Vdμ_т/ dτ=Dψ-μ_т G_г ρ_т (5)

р=ρ_т RT_т , (6)

где V— объем помещения;

ρ_m,T_m,p — среднеобъемные значения соответ­ственно плотности, температуры и давления;

τ — время;

ψ— массовая скорость выгорания горючего ма­териала;

G_в — расход воздуха, поступающего через про­емы;

G_г — расход газов, уходящих из помещения че­рез проемы;

с_v, с_р — удельная теплоемкость соответственно при постоянных объеме и давлении;

R — универсальная газовая постоянная;

η — коэффициент полноты горения;

Q_H — низшая теплота полного сгорания;

Т_в — температура воздуха, поступающего в по­мещение;

ρ₁— среднеобъемная парциальная плотность кислорода;

х₀₁ — концентрация кислорода в помещении;

L₁ — масса кислорода, поглощаемого при сгора­нии единицы массы топлива;

ρ₂ — среднеобъемная парциальная плотность продуктов горения;

L₂ — масса продукта горения, образующегося при сгорании единицы массы горючего мате­риала;

μ_т— среднеобъемная оптическая концентра­ция дыма;

D — дымообразующая способность горючего материала;

φ* — коэффициент теплопотерь. Начальные условия этой системы уравнений следующие:

ρ_т = ρ_о;р=р₀;ρ₁х₀₁ = ρ₀₁; ρ₂= 0;μ₂ = 0.(7)

Путем применения ряда упрощений и прибли­жений было получено аналитическое решение вы­шеуказанных дифференциальных уравнений отно­сительно нарастания ОФП на начальной стадии пожара.

Угроза жизни людей возникает, когда значения ОФП достигают критического уровня. Время его достижения рассматривают как меру серьезной по­жарной опасности горючих материалов и, в частно­сти, при горении ЛКП. Следует отметить, что кри­тические значения для каждого из ОФП зависят от распределения средней объемной температуры, плотности дыма, концентрации токсичных веществ и кислорода по высоте помещения. Поэтому выбор этих значений осуществляют на основе принима­емой локации рабочей зоны по высоте помещения. На темп нарастания ОФП в помещении влияет ха­рактер газообмена с внешней средой через проемы. На начальной стадии пожара в помещениях с отно­сительно малыми проемами приток свежего возду­ха практически не наблюдается.

Продолжительность пожара до наступления опасного критического уровня взаимосвязана со скоростью распространения пламени по поверхно­сти покрытия. В настоящей работе принята модель кругового распространения пламени по окрашен­ной поверхности стен.

Для определения продолжительности пожара до достижения критического уровня по каждому из ОФП использованы следующие уравнения:

• время достижения критической средней объем­ной температуры:

τ^Т=[(B /A)ln(T_cr/T_o)]^1/3; (8)

• продолжительность пожара до достижения кри­тической концентрации кислорода:

; (9)

• время, необходимое для достижения критиче­ской концентрации токсичных продуктов горе­ния в рабочей зоне помещения:

; (10)

• продолжительность пожара до критического уровня оптической плотности дыма в рабочей зоне:

. (11)

В уравнениях (8)—(11)

А=πv_PN² ψ/3. (12)

Β=с_p ρ_o T_o V/η(1-φ)Q_н. (13)

где φ — средний коэффициент теплопотерь за рас­сматриваемый интервал времени. Коэффициент теплопотерь в определенный момент времени равен отношению теплопотерь в ограждения помещения к скорости тепловыде­ления:

φ = Q_w/ηQ_н ψ. (14)

Принятые в работе критические значения ОФП приведены в таблице 1.

Для того чтобы оценить потенциальный вклад ЛКП в нарастание ОФП и выяснить влияние хими­ческой природы применяемых покрытий на воз­никновение критической ситуации, проанализи­рован сценарий пожара в коридоре размером 20x2,24x2,24 м. Стены и потолок коридора сконст­руированы из негорючих асбоцементных плит или облицованы гипсокартонными плитами, окрашен­ными четырьмя слоями исследуемых лакокрасоч­ных материалов. Симулируемый внешний лучи­стый тепловой поток, подводимый к ЛКП, принят равным 50 кВт/м². Критические условия для людей в коридоре возникают в результате воспламенения ЛКП и развития пожара.

Таблица 1 – Критические значения ОФП

Тcr,К	ρ1cr,кг/м3	ρcr(CO2), кг/м3	ρcr(CO), кг/м3	μcr,м-1	Видимость, м
343	0,226	0,11	0,00116	0,119	20

Результаты и обсуждение

Из 40 исследованных образцов ЛКП единствен­ным негорючим материалом в соответствии с тре­бованиями ГОСТ 30244-94 оказалось по­крытие на силикатном связующем с высоким содержанием минерального наполнителя. Все ос­тальные ЛКП на органических полимерах являлись горючими материалами и были подразделены по группе горючести по ГОСТ 30244-94.

Отечественные и импортные лаковые покрытия (прозрачные лаки УНФ-1 и ПФ-231К или турецкие Боат-лак и Класс-Варниш лак), нанесенные на ду­бовый паркет, соответствовали группе горючес­ти Г4. В этом случае сказывается влияние горючей основы и плохие огнезащитные свойства покрытия.

Содержащие большое количество минеральных наполнителей и пигментов эмалевые и грунтовоч­ные четырехслойные ЛКП на инертной подложке соответствовали группе Г1, но различались по вос­пламеняемости (класс В1 или В2).

ЛКП, относящиеся к одной группе по горюче­сти и воспламеняемости — Г1 и В1, по значению критического теплового потока воспламенения q^в_кр (кВт/м²) можно расположить в такой последова­тельности:

ГФ-0163 (35) < НЦ 132 (40) = ПФ 266 (40) = Polu-Tech (40) < ПФ 115 (45) = ГФ230 (45) < <Акриал (50) = ФЛ 0ЗК (50).

Высокие значения q^e_Kp имеют покрытия на ос­нове водно-дисперсионных составов типа Coraline, Interacryl и Акриал, а также на основе фенолформальдегидного связующего ФЛ ОЗК. С увеличени­ем в эмалевых ЛКП концентрации органической составляющей, а также содержания легко разлага­ющихся компонентов с неразветвленными или слаборазветвленными углеводородными структурны­ми элементами наблюдается снижение критическо­го теплового потока воспламенения ЛКП.

Покрытия, относящиеся к группам Пи В2, по значению q^ можно расположить в ряд:

ПФ-1217 (28) < ПФ-5279 (30) = силикономасляное ЛКП (30) =

=Corail (30) < УРФ-1128 (33)

Таким образом, эмалевые ЛКП на основе алкидных полимеров, полученных реакцией конденса­ции пентаэритрита и фталевого ангидрида, так же как и на стиролакриловом сополимере Corail, усту­пают по сопротивлению внешнему тепловому по­току покрытию УРФ-1128 на основе уретаноалкидного связующего.

Все исследуемые в работе эмалевые и грунто­вочные покрытия отечественного и зарубежного производства по токсичности продуктов горения являются умеренноопасными материалами (класс Т2 с индексом токсичности H_CL < 40 г/м³ ), а по дымообразующей способности — материалами умеренной (класс Д2) или высокой (класс ДЗ) опасности. Следует отметить, что модификация пленкообразующих компонентов ЛКП раститель­ными маслами вызывает усиление дымообразования. Аналогичный эффект наблюдается при ис­пользовании в качестве отвердителей эпоксидных ЛКП ароматических диаминов взамен алифати­ческих.

Большинство из изученных трудновоспламеняемых эмалевых покрытий (сq^в_кр > 35 кВт/м²) харак­теризуется медленным распространением пламени по поверхности ЛКП (индекс распространения пла­мени по поверхности I_РП < 20).

Однако потенциал ЛКП по распространению пламени по поверхности зависит как от природы материала основы, так и от толщины покрытия. На­пример, было экспериментально найдено, что каж­дый новый слой эмали ПФ-115 на негорючей асбо­цементной плите увеличивает индекс распрост­ранения пламени на 2-6 ед. В результате уже восьмислойное покрытие трансформируется в ма­териал с быстрым распространением пламени по поверхности.

Удобным параметром для сравнения различных ЛКП и определения влияния некоторых факторов является критический тепловой поток распространения пламени по поверхности материала q^РП_кр (кВт/м²).

В таблице 2 приведена сравнительная характери­стика различных ЛКП по этому параметру. Из таб­лицы видно, что критическое значение теплового потока, ниже которого пламя распространяться не может, при прочих равных условиях зависит от хи­мической природы ЛКП.

Химический состав ЛКП сказывается на харак­тере изменения значения q^РП_кр с увеличением числа слоев покрытия. При замене асбоцементной осно­вы на гипсокартонную штукатурку пожарная опас­ность ЛКП возрастает. Подобный эффект неорга­нической основы на критический тепловой поток распространения пламени обнаружен для всех ис­следуемых в работе ЛКП.

Таблица 2.- Влияние числа слоев ЛКП и вида матери­ала основы на q^РП_кр

ЛКП	Значения qРПкр, кВт/м2, при числе слоев
	асбоцемента			гипсокартона
	1	4	6	1	4	6
ПФ -115	26	24,5	23	20,5	14	14
ПФ – 132	33	24	23,8	-	-	20,6
ПФ – 266	27	25,4	18,3	13,7	11	10,5
ПФ – 1217	31	23,5	-	21,7	18	17,5
Acryal	23	-	21,6	-	11	11
Corail	27	24,2	16	14,5	13,7	12,8
EVA – 27A	-	>35	-	30	29,5	29,2

Естественным пределом влияния увеличения толщины покрытия (числа слоев) на воспламеня­емость и распространение пламени по поверхности ЛКП является трансформация термически тонкого покрытия в материал с поведением термически толстого. Экспериментами установлено, что темпе­ратура на горящей поверхности ЛКП снижается до некоторого предела при увеличении толщины покрытия до 0,8-1 мм. Можно ожидать, что при большей толщине покрытия воспламеняемость и распространение пламени по поверхности ЛКП станут независимыми от толщины ЛКП и природы подложки.

Лабораторные методы испытания ЛКП позво­лили получить информацию о различных характе­ристиках покрытий, необходимых для сравнитель­ной оценки пожарной опасности этих материалов при разных сценариях пожара. Полученные таким образом исходные данные для расчета продолжи­тельности пожара до критического уровня по каж­дому ОФП на начальной стадии его развития приве­дены в таблице 3.

В уравнениях (8)-(11) величины, представленные в логарифмической форме, являются обобщенными параметрами, которые обычно называют индексами пожарной опасности [6, 7]. Сравнение ЛКП по индексам пожарной опасности провод* лось на примере уменьшенной модели коридор длиной 20 м и объемом 1 м³. В таблице 4 представлены результаты расчета. При расчете средний коэффициент теплопотерь был принят равным 0,6. Если индекс пожарной опасности имеет отрицательно значение, т. е. I < 0, то это означает, что рассматриваемый фактор не представляет существенно опасности. Как видно из табл. 4, наиболее опасны фактором пожарной опасности при горении ЛКП симулируемой ситуации пожара является образование дыма.

Индексы пожарной опасности исследуемы ЛКП (за исключением ЭВА-27А) изменяются в слeдующем порядке: I_дым <I₀₂<I_т< I_СО.

По индексу дымообразующей способности на! более опасными при пожаре являются покрытия на основе ПФ-266 и НЦ-132, а наименее опасными -на основе ЭВА-27А. Разные по химической природе ЛКП обнаруживают заметное различие не только по индексу дымообразующей способности, но по индексу токсичности моноксида углерода. Однако оказывается, что последний фактор пожарной опасности при горении ЛКП по значению индекса менее важен, чем изменение концентрации кислорода и повышение температуры. Кажущееся противоречие с известными статистическими данными по гибели людей при пожаре преимущественно от отравления токсичными продуктами горения можно частично связать с тем, что указанные выя обобщенные параметры не учитывают динамики развития пожара, а именно скорость распространения пламени по поверхности материала и скорое его выгорания.

Таблица 3 - Показатели ЛКП для расчета динамики нарастания ОФП

ЛКП	Qн,кДж/г	ψ,г/(с·м2)	VРП, м/с	Dm, м2/кг	L1, кг/кг	L(CO), кг/кг	L(CO2), кг/кг	η
ПФ – 1217	22,8	7	5,45·10-4	550	1,39	0,089	1,85	0,8
УРФ – 1128	17	6	4,5·10-4	520	1,О4	0,070	1,54	0,8
НЦ – 132	12,3	4,5	1,5·10-3	454	0,85	0,096	1,39	0,9
ПФ – 115	22	-	1,2·10-3	518	1,34	0,084	1,62	0,8
ПФ – 266	22,5	-	1,5·10-2	813	1,37	0,091	1,81	0,8
ГФ – 230	20,9	-	2·10-2	602	1,43	0,076	2,02	0,8
ЭВА – 27А	19,8	6,3	-	68	0,66	0,024	0,15	0,44
НП – 2135	35,3	1,7	2,95·10-3	201	1,31	0,048	0,53	0,5
МА - 25	22,8	2,2	2,17·10-3	148	0,94	0,061	0,76	0,54

Таблица 4 - Индексы пожарной опасности ЛКП

ЛКП	В	IT	Iо2	Iдым	Iсо	Iсо2
ПФ-1217	0,0482	0,1576	0,1461	0,00454	0,4143	<0
УРФ-1128	0,0644	0,1576	0,1465	0,00359	0,3864	<0
ГФ-230	0,0526	0,1576	0,1431	0,00377	0,4501	<0
НЦ-132	0,079	0,1576	0,1429	0,00329	0,1849	<0
ЭВА-27А	0,101	0,1576	0,1589	0,01745	<0	<0
НП-2135	0,0498	0,1576	0,1571	0,01193	0,3401	<0
МА-25	0,0715	0,1576	0,1550	0,01123	0,6804	<0
ПФ-266	0,0488	0,1576	0,1460	0,003015	0,3839	-
ПФ-115	0,0499	0,1576	0,1477	0,004609	0,4245	-

Таблица 5 - Продолжительность пожара до наступления критического уровня задымления при горении ЛКП

ОФП	ПФ - 1217	УРФ - 1128	НЦ - 132	НП - 2135	МА – 25
τдым, мин.	3,60	4,39	1,08	2,60	3,34

Моделирование крупномасштабного сценария пожара в коридоре с реальными размерами под­твердило, что образование дыма на начальной ста­дии развития пожара с участием ЛКП является клю­чевым фактором в оценке пожарной опасности исследуемых материалов.

Из таблицы 5 видно, что критическая продолжи­тельность пожара до достижения опасного уровня задымления является самой низкой при использо­вании покрытий на основе эмали НЦ-132 и нефтеполимерной краски НП-2135. К числу продуктов с низким значением критической продолжительно­сти пожара по дымообразованию, по-видимому, можно будет отнести также покрытие на основе ПФ-266, отличающееся высокой скоростью распространения пламени по поверхности.

Так как скорость распространения пламени по поверхности ЛКП зависит от материала основы, следует ожидать уменьшения критической продолжительности пожара до достижения опасного уров­ня задымления на начальной стадии развития по­жара в коридоре, если негорючую асбоцементную плиту заменить на гипсокартонную штукатурку.

Скорость распространения пламени по поверх­ности четырехслойного покрытия, например эма­левого покрытия ПФ-1217, возрастает почти на два порядка (до 4,5 • 10^-2 м/с) при подобной замене ма­териала основы. В этом случае критическая продолжительность пожара по достижению опасного уровня задымления в коридоре снижается с 3,6 до 0,25 мин.

Эвакуация людей при пожаре

Важное значение при проектировании и строительстве зданий и сооружений придается обеспечению условий для безопасной эвакуации людей в случае возникновения пожара. Требования обеспечения безопасности людей при пожаре направлены на:

- своевременную и беспрепятственную эвакуацию людей;

- спасение людей, которые могут подвергнуться воздействию опасных факторов пожара;

- защиту людей на путях эвакуации от воздействия опасных факторов пожара.

Эвакуация представляет собой процесс организованного самостоятельного движения людей наружу из помещений, в которых имеется возможность воздействия на них опасных факторов пожара. Эвакуацией также следует считать несамостоятельное перемещение людей, относящихся к маломобильным группам населения, осуществляемое обслуживающим персоналом. Эвакуация осуществляется по путям эвакуации через эвакуационные выходы.

Спасение представляет собой вынужденное перемещение людей наружу при воздействии на них опасных факторов пожара или при возникновении непосредственной угрозы их воздействия. Спасение осуществляется самостоятельно, с помощью пожарных подразделений или специально обученного персонала, в том числе с использованием спасательных средств, через эвакуационные и аварийные выходы.

Защита людей на путях эвакуации обеспечивается комплексом объемно-планировочных, эргономических, конструктивных, инженерно-технических и организационных мероприятий.

Эвакуационные пути в пределах помещения должны обеспечивать безопасную эвакуацию людей через эвакуационные выходы из данного помещения без учета применяемых в нем средств пожаротушения и противодымной защиты.

За пределами помещений защиту путей эвакуации следует предусматривать из условия обеспечения безопасной эвакуации людей с учетом функциональной пожарной опасности помещений, выходящих на эвакуационный путь, численности эвакуируемых, степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности здания, количества эвакуационных выходов с этажа и из здания в целом.

Пожарная опасность строительных материалов поверхностных слоев конструкций (отделок и облицовок) в помещениях и на путях эвакуации за пределами помещений должна ограничиваться в зависимости от функциональной пожарной опасности помещения и здания с учетом других мероприятий по защите путей эвакуации.

Мероприятия и средства, предназначенные для спасения людей, а также выходы, не являющиеся эвакуационными, при организации и проектировании процесса эвакуации из всех помещений и зданий не учитываются.

Не допускается размещать помещения класса Ф5 (производственные и складские здания, сооружения и помещения) категорий А и Б под помещениями, предназначенными для одновременного пребывания более 50 человек, а также в подвалах и цокольных этажах.

Устройством эвакуационных выходов из помещений, с этажей и из зданий, их количество и ширина нормируются в соответствии с НПБ 105 – 95 определяются в зависимости от максимально возможного числа эвакуирующихся через них людей и предельно допустимого расстояния от наиболее удаленного места возможного пребывания людей (рабочего места) до ближайшего эвакуационного выхода. Части здания различной функциональной пожарной опасности, разделенные противопожарными преградами, должны быть обеспечены самостоятельными эвакуационными выходами.

При этом выходы считаются эвакуационными, если они ведут:

а) из помещения первого этажа наружу:

непосредственно;

через коридор;

через вестибюль (фойе);

через лестничную клетку;

через коридор и вестибюль;

через коридор и лестничную клетку;

б) из помещений любого этажа, кроме первого, непосредственно в лестничную клетку или лестницу 3-го типа;

в коридор или в холл (фойе), ведущие непосредственно в лестничную клетку или на лестницу 3-го типа;

в) в соседнее помещение (кроме помещения класса Ф5 категории А и Б) на том же этаже, обеспеченное выходами, указанными в пунктах а и б. Выход в помещение категории А или Б допускается считать эвакуационным, если он ведет из технического помещения без постоянных рабочих мест, предназначенного для обслуживания вышеуказанного помещения категории А или Б.

Выходы из подвальных и цокольных этажей, являющиеся эвакуационными, как правило, следует предусматривать непосредственно наружу обособленными от общих клеток здания.

Допускается:

эвакуационные выходы из подвалов предусматривать через общие лестничные клетки с обособленным выходом наружу, отдельным от остальной части лестничной клетки глухой противопожарной перегородкой 1-го типа;

эвакуационные выходы из подвальных и цокольных этажей с помещениями категорий В, Г и Д предусматривать в помещениях категорий Г, Д и вестибюль, расположение на первом этаже в здании класса Ф5, при соблюдении требований 7.23;

эвакуационные выходы из фойе, курительных и санитарных узлов, размещенных в подвальных и цокольных этажах зданий класса Ф2 (зрелищные и культурно-просветительные учреждения), Ф3 (предприятия по обслуживанию населения), Ф4 (учебные заведения, научные и проектные организации, учреждения управления), предусматривать вестибюль первого этажа по отдельным лестницам второго типа;

эвакуационные выходы из помещений предусматривать непосредственно на лестницу 2-го типа, в коридор или холл (фойе, вестибюль), ведущие на такую лестницу, при условиях, оговоренных в нормативных документах;

оборудовать тамбуром, в том числе двойным, выход непосредственно наружу из здания, из подвального и цокольного этажей.

Выходы не являются эвакуационными, если в их проемах установлены раздвижные и подъемно-опускные двери и ворота, ворота для железнодорожного подвижного состава, вращающиеся двери и турникеты.

Распашные калитки в указанных воротах могут считаться эвакуационными выходами.

Количество и ширина эвакуационных выходов из помещений, с этажей и зданий определяются в зависимости от максимально возможного числа эвакуирующихся через них людей и предельно допустимого расстояния от наиболее удаленного места возможного пребывания людей (рабочего места) до ближайшего эвакуационного выхода.

Части здания различной функциональной пожарной опасности, разделенные противопожарными преградами, должны быть обеспечены самостоятельными эвакуационными выходами.

Не менее двух эвакуационных выходов должны иметь:

помещения класса Ф1 (помещения для постоянного проживания и временного пребывания людей), в частности, Ф1.1, предназначенные для одновременного пребывания более 10 человек;

помещения подвальных и цокольных этажей, предназначенные для одновременного пребывания более 15 человек; в помещениях подвальных и цокольных этажей, предназначенных для одновременного пребывания от 6 до 15 человек, один из двух выходов допускается предусматривать в соответствии с требованиями выхода непосредственно наружу;

помещения, предназначенные для одновременного пребывания более 50 человек;

помещения класса Ф5 категорий А и Б с численностью работающих в наиболее многочисленной смене более 5 человек, категории Б – более 25 человек или площадью более 1000 м²;

открытые этажерки и площадки в помещениях класса Ф5, предназначенные для обслуживания оборудования, при площади пола яруса более 100 м² – для помещений категорий А и Б и более 400 м² – для помещений других категорий.

Не менее двух эвакуационных выходов должны иметь этажи зданий класса:

Ф1.1; Ф3.3; Ф4.1; Ф4.2;

Ф1.2; Ф3; Ф4 при высоте расположения этажа более 9м и численности людей на этаже более 20;

Ф5 категории А и Б при численности работающих в наиболее многочисленной смене более 5 человек, категории В – 25 человек.

В зданиях высотой не более 15 м допускается предусматривать один эвакуационный выход с этажа (или части этажа, отдельной от других частей этажа противопожарными преградами) класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, Ф3, Ф4.3 площадью не более 300 м² с численностью не более 20 человек и при оборудования выхода в лестничную клетку дверями 2-го типа.

Число эвакуационных выходов с этажа должно быть не менее двух, если на нем располагается помещение, которое должно иметь не менее 2-х эвакуационных выходов.

Число эвакуационных выходов из здания должно быть не менее числа эвакуационных выходов с любого этажа здания.

При наличие двух эвакуационных выходов и более они должны быть расположены рассредоточено. При двух и более эвакуационных выходов минимальное расстояние L, м, между наиболее удаленными один от другого выходами (за исключением выходов из коридоров в незадымляемые лестничные клетки) не должно превышать значений, определенных по формулам:

из помещения ;

из коридора ,

где P – периметр помещения, м;

n – число эвакуационных выходов;

D – длина коридора, м.

При этом общая пропускная способность всех выходов должна обеспечить безопасную эвакуацию всех людей, находящихся в помещении, на этаже или в здании.

Высота эвакуационных выходов должна быть не менее 1,9 м, ширина – не менее:

1.2м – из помещений класса Ф1.1 при числе эвакуирующихся более 15 человек, из помещений и зданий других классов функциональной пожарной опасности, за исключением класса Ф1.3, - более 50 человек;

0.8 м – во всех остальных случаях.

Ширина наружных дверей лестничных клеток и дверей из лестничных клеток в вестибюль должна быть не менее расчетной или ширины марша лестницы, установленной нормативными актами.

Во всех случаях ширина эвакуационного выхода должна быть такой, чтобы с учетом геометрии эвакуационного пути через проем или дверь можно было беспрепятственно пронести носилки с лежащим на них человеком.

Двери эвакуационных выходов и другие двери на путях эвакуации должны открываться по направлению выхода из здания.

Не нормируется направление открывания дверей для:

а) помещений классов Ф1.3 и Ф1.4;

б) помещений с одновременным пребыванием не более 15 человек, кроме помещений категорий А и Б;

в) кладовых площадью не более 200 м² без постоянных рабочих мест;

г) санитарных узлов;

д) выхода на площадки лестниц 3-го типа;

е) наружных дверей зданий, расположенных в северной строительной климатической зоне.

Двери эвакуационных выходов из поэтажных коридоров, холлов, фойе, вестибюлей и лестничных клеток не должны иметь запоров, препятствующих их свободному открыванию изнутри без ключа. В зданиях высотой более 15 м указанные двери, кроме квартирных, должны быть глухими с армированным стеклом.

Лестничные клетки, как правило, должны иметь двери с приспособлениями для самозакрывания и с уплотнением в притворах.

В лестничных клетках допускается не предусматривать приспособления для самозакрывания и уплотнение в притворах для дверей, ведущих в квартиры, а также для дверей, ведущих непосредственно наружу.

Двери эвакуационных выходов из помещений с принудительной противодымной защиты, в том числе из коридоров, должны быть оборудованы приспособлениями для самозакрывания и уплотнения в притворах. Двери этих помещений, которые могут эксплуатироваться в открытом положении, должны быть оборудованы устройствами, обеспечивающими их автоматическое закрывание при пожаре.

Выходы, не отвечающие требованиям, предъявленными к эвакуационным выходам, могут рассматриваться как аварийные и предусматриваться для повышения безопасности людей при пожаре. Аварийные выходы не учитываются при эвакуации в случае пожара.

К аварийным выходам также относятся:

выход на балкон или лоджию, оборудованные наружной лестнцей, поэтажно соединяющей балконы или лоджии;

выход непосредственно наружу из помещений с отметкой чистого пола не ниже - 4,5 м и не выше +5,0 м через окно или дверь с размерами не менее 0,75×1.5, а также через люк размерами не менее 0,6×0,8 м; при этом выход через приямок должен быть оборудован лестницей в приямке, а выход через люк – лестницей в помещении; уклон этих лестниц не нормируется;

выход на кровлю здания I и II степеней огнестойкости классов С0 и С1 через окно, дверь или люк с размерами и лестницей по «г».

В технических этажах допускается предусматривать эвакуационные выходы высотой не менее 1,8 м.

Из технических этажей, предназначенных только для прокладки инженерных сетей, допускается предусматривать аварийные выходы через двери с размерами не менее 0,75×1,5 м, а также через люки с размерами не менее 0,6×0,8 м без устройства эвакуационных выходов.

При площади технического этажа до 300 м² допускается предусматривать один выход, а на каждые последующие полные и неполные 200 м² площади следует предусматривать еще не менее одного выхода.

В технических подпольях эти выходы должны быть обособленны от выходов из здания и вести непосредственно наружу.

Пути эвакуации должны быть освещены в соответствии с требованиями СНиП 23 – 05.

Предельно допустимое расстояние от наиболее удаленной точки помещения, а для зданий класса Ф5 – от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода, измеряемое по оси эвакуационного пути, должно быть ограничено в зависимости от класса функциональной пожарной опасности и категории взрывопожароопасности и помещения и здания, численности эвакуированных, геометрических параметров помещений и эвакуационных путей, класса конструктивной пожарной опасности и степени огнестойкости здания.

Длину пути эвакуации по лестнице 2-го типа следует принимать равной ее утроенной высоте.

Эвакуационные пути не должны включать лифты и эскалаторы, а также участки, ведущие:

через коридоры с выходами из лифтовых шахт, через лифтовые холлы и тамбуры перед лифтами, если ограждающие конструкции шахт лифтов, включая двери шахт лифтов, не отвечают требованиям, предъявленным к противопожарным преградам;

через «проходные» лестничные клетки, когда площадка лестничной клетки является частью коридора, а также через помещение, в котором расположена лестница 2-го типа, не являющаяся эвакуационной;

по кровле зданий, за исключением эксплуатируемой кровли или специально оборудованного участка кровли;

по лестницам 2-го типа, соединяющим более двух этажей (ярусов), а также ведущими из подвалов и цокольных этажей.

В зданиях всех степеней огнестойкости и классов конструктивной пожарной опасности, кроме зданий IV степени огнестойкости и зданий класса С3, на путях эвакуации не допускается применять материалы с более высокой пожарной опасностью, чем:

Г1, В1, Д1, Т1 – для отделки стен, потолков и заполнения подвесных потолков в вестибюлях, лестничных клетках, лифтовых холлах;

Г2, В2, Д3, Т3 или Г2, В3, Д2, Т2 – для отделки стен, потолков и заполнения подвесных потолков в общих коридорах, холлах и фойе;

Г2, РП2, Д2, Т2 – для покрытий пола в вестибюлях, лестничных клетках, лифтовых холлах;

Г3, РП2, Д3, Т2 – для покрытий пола в общих коридорах, холлах и фойе.

В помещениях класса Ф5 категорий А, Б, В1, в которых производятся, применяются или хранятся легковоспламеняющиеся жидкости, полы следует выполнять из негорючих материалов или материалов группы горючести Г1.

Каркасы подвесных потолков в помещениях и на путях эвакуации следует выполнять из негорючих материалов.

В коридорах, за исключением специально оговоренных в нормах случаях, не допускается размещать оборудование, выступающее из плоскости стен на высоте менее 2-х м, газопроводы и трубопроводы с горючими жидкостями, а также встроенные шкафы, кроме шкафов для коммуникаций и пожарных кранов.

Коридоры длиной более 60 м следует разделять противопожарными перегородками 2-го типа на участке, длина которых определяется по СНиП 2.04.05 но не должна превышать 60 м. Двери в этих перегородках должны соответствовать нормативным требованиям.

Высота горизонтальных участков путей эвакуации в свету должна быть не менее 2-х м, ширина горизонтальных участков путей эвакуации и пандусов должна быть не менее:

1,2 м – для общих коридоров, по которым могут эвакуироваться из помещений класса Ф1 более 15 человек, из помещений других классов функциональной пожарной опасности – более 50 человек;

0,7 м – для проходов к одиночным рабочим местам;

1,0 м – во всех остальных случаях.

В любом случае эвакуационные пути должны быть такой ширины, чтобы с учетом их геометрии по ним можно было беспрепятственно пронести носилки с лежащим на них человеком.

В полу на путях эвакуации необходимо исключать перепады высот менее 45 см и выступы, за исключением порогов в дверных проемах. В местах перепада высот следует предусматривать лестницы с числом ступеней не менее трех или пандусы с уклоном не более 1:6.

При высоте лестниц более 45 см следует предусматривать ограждения с перилами.

На путях эвакуации не допускается устройство винтовых лестниц и забежных ступеней, а также лестниц с различной шириной проступи и высотой ступеней в пределах марша и лестничной клетки.

Ширина марша лестниц, предназначенной для эвакуации людей, в том числе расположенные в лестничной клетке, должна быть не менее расчетной или не менее ширины любого эвакуационного выхода (двери) на нее, но, как правило, не менее:

1,2 м – для зданий с числом людей, находящихся на любом этаже, кроме первого, более 200 человек;

0,7 м – для лестниц, ведущих к одиночным рабочим местам;

0,9 м – для всех остальных случаев.

Уклон лестниц на путях эвакуации должен быть, как правило, не более 1:1; ширина проступи – как правило, не менее 25 см, а высота ступени – не более 22 см.

Уклон открытых лестниц для прохода к одиночным рабочим местам допускается увеличивать до 2:1.

Допускается уменьшать ширину проступи криволинейных парадных лестниц в узкой части до 22 см; ширину проступи лестниц, ведущих только к помещениям (кроме помещений класса Ф5 категорий А и Б) с общим числом рабочих мест не более 15 человек – до 12 см.

Лестницы 3-го типа следует выполнять из негорючих материалов и размещать, как правило, у глухих (без световых проемов) частей стен класса не ниже К1 с пределом огнестойкости не ниже REI 30. Эти лестницы должны иметь площадки на уровне эвакуационных выходов, ограждения высотой 1,2 м и располагаться на расстоянии не менее 1 м от оконных проемов.

Ширина лестничных площадок должна быть не менее ширины марша, а перед входами в лифты с распашными дверями – не менее суммы ширины марша и половины ширины двери лифта, но не менее 1,6 м.

Промежуточные площадки в прямом марше лестницы должны иметь ширину не менее 1 м.

Двери, выходящие на лестничную клетку, в открытом положении не должны уменьшать ширину лестничных площадок и маршей.

В лестничных клетках не допускается размещать газопроводы и трубопроводы с горючими жидкостями, встроенные шкафы, кроме шкафов для коммуникаций и пожарных кранов, электрические кабели и провода (за исключением электропроводки для освещения коридоров и лестничных клеток), встраивать помещения любого назначения, предусматривать выходы из грузовых лифтов и грузовых подъемников, а также размещать оборудование, выступающее из плоскости стен на высоте до 2,2 м от поверхности проступи и площадок лестницы.

В зданиях высотой до 28 м включительно в обычных лестничных клетках допускается предусматривать мусоропроводы и электропроводку для освещения помещений.

В лестничных клетках кроме незадымляемых, допускается размещать не более двух пассажирских лифтов, опускающихся не ниже первого этажа, с ограждающими конструкциями лифтовых шахт из негорючих материалов.

Лестничные клетки должны иметь выход непосредственно наружу на прилегающую к зданию территорию. При наличии выхода из лестничной клетки также в вестибюль последний должен быть отделен от коридоров и смежных помещений противопожарными перегородками 1-го типа.

Лестничные клетки типа Н1 должны иметь выход только непосредственно наружу.

Лестничные клетки за исключением клеток типа Л2, как правило, должны иметь световые проемы площадью не менее 1,2 м² в наружных стенах на каждом этаже.

Допускается предусматривать не более 50 % внутренних лестничных клеток, предназначенных для эвакуации, без световых проемов в зданиях класса Ф5 категории В высотой до 28 м, категории Г и Д независимо от высоты здания – типа Н3 с подпором воздуха при пожаре.

Лестничные клетки типа Л2 должны иметь в покрытии световые проемы площадью не менее 4 м² с просветом между маршами шириной не менее 0,7 м или световую шахту на всю высоту лестничной клетки с площадью горизонтального сечения не менее 2 м².

Противодымная защита лестничных клеток типов Н2, Н3 должна предусматриваться в соответствии со СНиП 2.04.05 при необходимости лестничные клетки типа Н2 следует разделять по высоте на отсеки глухими противопожарными перегородками 1-го типа с переходом между отсеками вне объема лестничной клетки.

Окна в лестничных клетках типа Н2 должны быть неоткрывающимися.

Незадымляемость переходов через наружную воздушную зону, ведущих к незадымляемым лестничным клеткам типа Н1, должна быть обеспечена их конструктивными и объемно-планировочными решениями: эти переходы должны быть открытыми , не должны располагаться во внутренних углах здания и должны иметь ширину не менее 1,2 м с высотой ограждения 1,2 м; ширина простенка между дверными проемами в наружной воздушной зоне должна быть не менее 1,2 м, а между дверными проемами лестничной клетки и ближайшим окном – не менее двух метров.

Лестничные клетки типа Л1 могут предусматриваться в зданиях всех классов функциональной пожарной опасности высотой до 28 м; при этом в зданиях класса Ф5 категории А и Б выходы в поэтажный коридор из помещений категорий А и Б должны предусматриваться через тамбур-шлюзы с постоянным подпором воздуха.

В зданиях высотой более 28 м, а также в зданиях класса Ф5 категории А и Б следует предусматривать незадымляемые лестничные клетки, как правило, типа Н1.

Допускается:

в зданиях класса Ф5 категории А и Б предусматривать лестничные клетки типов Н2 и Н3 с естественным освещением и постоянным подпором воздуха;

в зданиях класса Ф5 категории В предусматривать лестничные клетки типов Н2 или Н3 с подпором воздуха при пожаре;

в зданиях класса Ф5 категорий Г или Д предусматривать лестничные клетки типов Н2 и Н3 с подпором воздуха при пожаре, а также лестничные клетки типа Л1 с разделением их глухой противопожарной перегородкой через каждые 20 м по высоте и с переходом из одной части лестничной клетки в другую вне объема лестничной клетки.

В зданиях с незадымляемыми лестничными клетками следует предусматривать противодымную защиту общих коридоров, вестибюлей, холлов и фойе.

В зданиях всех классов функциональной пожарной опасности, кроме Ф1,3, допускается по условиям технологии предусматривать отдельные лестницы для сообщения между подвальным и цокольным этажом и первым этажом, соответствующие нормативным требованиям.

В зданиях I и II степеней огнестойкости класса С0 допускается предусматривать лестницы 2-го типа из вестибюля до второго этажа с учетом нормативных требований.

Эскалаторы следует предусматривать в соответствии с требованиями, установленными для лестниц 2-го типа.