6. Противопожарные зоны

В существующих зданиях со сгораемым покрытием можно зачастую встретить противопожарную зону, которая представляет собой вставку в покрытие из несгораемых конструкций и материи-

Рис. 22-4. Крышевая противопожарная зона:

а — продольный разрез (между аркой и затяжкой — сплошная стенка); б— продольный разрез (несгораемая стенка опущена ниже сгораемых конструкций на 0,6м); в —общий вид зоны в разрезе; г— общий вид зоны

лов. Ширина такой вставки не менее 6 м. Для ограничения распространения пожара по кровле зоны оборудуют гребнями, возвышающимися над покрытием и фонарями. Для ограничения распространения пожара внутри помещений зоны дополняются водяными завесами. Пространство между затяжкой и аркой или между нижним и верхним поясом ферм перекрывается несгораемой стенкой толщиной не менее 4 см. Если в этом случае под зоной не размещены процессы с применением горючих веществ, то она представляет собой надежную пространственную преграду. Общий вид такой противопожарной зоны представлен на рис. 22-4. Впредь противопожарную зону в плоскости покрытия будем именовать крышевой. В связи с внедрением в строительство панелей из сгораемых и трудносгораемых материалов крышевые противопожарные зоны могут сохранить свое значение и при современном строительстве.

Рис. 22-5. Разделительная противопожарная зона:

1—вентиляционная камера; 2—кладовая; 3 — противопожарная стена; 4 —производственное помещение; 5 — коридор; 6 —лестница; 7 — вестибюль; 8 — шахта лифта; 9 —тамбур

Существенное значение приобретает вопрос устройства противопожарных зон в современных производственных зданиях со значительной площадью застройки и с несгораемым покрытием.

В этой связи в практике работы проектных институтов появился новый вид противопожарных зон, именуемый разделительной противопожарной зоной.

Эти разделительные зоны в свою очередь имеют свои разновидности. В первую очередь к разделительным зонам принадлежат целые пролеты здания, выделенные несгораемыми ограждениями и перерезающие здание по продольной или поперечной оси. В пределах этих пролетов размещаются безопасные в пожарном отношении подсобно-вспомогательные производственные процессы (рис. 22-5). В ряде случаев разделительная зона состоит из противопожарной стены, к которой с двух сторон примыкают вспомогательные помещения, выделенные несгораемыми ограждениями. К числу разделительных противопожарных зон следует также отнести эвакуационные коридоры, которые нашли широкое применение в зданиях большой площади. Аналогичные эвакуационные коридоры устраивают также в подвальных помещениях, занимающих площадь свыше 3000 (СНиП И-М.2—62, п. 4.21). Требования к эвакуационным коридорам в части их планировки и конструктивного оформления представляют возможность рассматривать их как противопожарные преграды (предел огнестойкости ограждающих конструкций принимается не менее 1 ч, вход в коридор осуществляется через тамбур-шлюзы). Разновидностью разделительных зон являются также вставки, устраиваемые в сгораемых и трудносгораемых галереях и эстакадах. Эти вставки именуются звеньями.

7. ЗАЩИТА ОТВЕРСТИЙ И ПРОЕМОВ

В противопожарных преградах (стенах и перекрытиях) возможны различные отверстия для прокладки коммуникаций, а также проемы для дверей и ворот. При пожаре возможен прогрев коммуникаций, что может послужить причиной распространения пожара, а через отверстия и проемы возможно распространение продуктов горения, что также способствует распространению пожара как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении по зданию.

Поэтому при необходимости прокладки через противопожарные преграды коммуникаций и устройства проемов принимают меры к их защите. Такая защита является обязательной и предусматривается нормами проектирования.

Для иллюстрации приводятся ниже различные способы прокладки коммуникаций и устройства противопожарных дверей для защиты проемов.

На рис 22-6 показаны различные варианты прокладки кабелей и валов с сальниковым уплотнением, а на рис. 22-7 показана прокладка кабеля с песчаным затвором.

Для ограничения распространения пожара через отверстия для пропуска конвейеров Промзер но проектом предложена конструкция пересыпа, представленная на рис. 22-8.

Противопожарные двери состоят из полотнища и механизма открывания и закрывания. Полотнище противопожарной двери может быть трудносгораемое и несгораемое. Трудносгораемое полотнище состоит из досок толщиной 40 мм, обшитое кровельной

Рис, 22-6. Варианты герметизации отверстий:

а— для прокладки кабелей: 1—заделка пластифицированным цементным раствором; 2— бетонная плита; 3 — гильза; 4 — стальные планки; 5 — зажимная гайка ;6— сальник; 7 — упоры

б —для прокладки трубопроводов: 1—закладной фланец; 2 — кольцо закладного фланца; 3, 4 — упоры закладного фланца; 5~ резиновый жгут;6— зажимной фланец; 7—зажимное кольцо; 8~болт; 9- гайка болта; в — для прокладки валов: 1— противопожарная стена; .2 —сальник; 3— набивка; 4—вал; 5— ремень

сталью по асбесту толщиной 5-7 мм (рис. 22-9). Для выпуска продуктов разложения древесины при пожаре в обшивке двери устраивают два отверстия. Сечение этих отверстий определяют па формуле

,

где F- площадь полотнища двери, м;

d - диаметр одного отверстия, см

Рис. 22-7. Заделка кабелей:

a- песочный затвор внутри стены: 1— стена; 2 — песок- 3— кабель; б — песочный затвор на поверхности стены: 1 — стальной кожух; 2 — сыпучий несгораемый материал; 3 —кабель

Рис. 22-8. Пересып (конструкция Промзерно-проекта):

1— конвейер; 2 — приставки; 3 — шибер; 4 — пересыпной короб; 5 — легкоплавкий эамок; 6 — трос

Несгораемые полотнища представляют собой термоизоляционные плиты из перлита, минеральной ваты или асбестовермикулита. Для придания полотнищу необходимой жесткости плиты заполняют металлический каркас из швеллеров или уголков, который обшивается кровельной сталью.

Рис. 22-11. Раздвижная дверь:

1— полотпище двери; 2— направляющая балкар 3 — ролики: 4-легкоплавкий замок; 5 — направляющий ролик; 6 — упор; 7- противовес

По способу закрывания различают двери навесные (рис. 22-10), раздвижные (рис. 22-11) и подъем но-опускные (рис. 22-12).

В ряде случаев через проемы прокладывается такое количество коммуникаций, что их защита дверьми становится невозможной. В этом случае защита проема может быть осуществлена путем устройства водяной зоны.

Согласно СНиПу при наличии проемов в противопожарных стенах, разделяющих помещения с категориями производства А, Б и В, и невозможности защиты этих проемов противопожарными дверями или воротами сообщение между смежными помещениями может осуществляться через открытые (без дверей) тамбуры общей длиной не менее 4 м со спринклерным оборудованием, проектируемым из расчета одна спринклерная головка на 1 площади тамбура. Ограждение тамбура выполняется из несгораемых материалов с пределом огнестойкости не менее 1 ч.

Противопожарные занавесы устраивают для защиты портальных проемов в противопожарных стенах, разделяющих сценические комплексы от зрительных в зрелищных предприятиях с количеством мест 800 и более. Портальные проемы имеют значительные размеры. Так, например, портальный проем в театре Советской Армии в г. Москве имеет размеры 15 X 30 ж. Противопожарный занавес в связи с этим представляет собой сложное инженерное сооружение, рассчитываемое на горизонтальное нормативное давление, равное 40 кГ/. Коэффициент перегрузки в этом случае принимается равным 1,3. Прогиб занавеса при этом не должен превышать I : 350 пролета. Собственно полотнище занавеса выполняют из металлического каркаса, защищаемого со стороны сцены термоизоляцией. Термоизоляцию рассчитывают таким образом, чтобы при пожаре на сцене с температурой, равной 1000° и действующей в течение одного часа, температура на поверхности каркаса не превышала 200°.

Вес противопожарного занавеса колеблется в пределах 7—8 Т для сравнительно небольших отверстий, до 90 Т для больших портальных проемов.

Рис. 22-12. Подъемно-опускная дверь:

1— блоки большого противовеса; 2 — блоки малого противовеса 6; 8 —трос к грузу 5; 4 — легкоплавкий задок

Для обеспечения быстрого перекрытия портального проема противопожарный занавес имеет весьма сложный механизм. Занавес может быть подъемно-опускной к раздвижной. Механизм подъема и опускания занавеса чаще всего состоит из канатно-блочной системы, связанной с лебедкой и контргрузами. Во всех случаях механизм открывания и закрывания занавеса выполняют таким образом, чтобы его привод осуществлялся не менее чем с трех точек и чтобы закрывание занавеса обеспечивалось за счет собственного веса.

Во избежание задымления зрительного зала при пожаре на сцене портальный проем должен быть перекрыт противопожарным занавесом в течение времени, не превышающем 1 мин. Верхняя, боковые и нижние кромки занавеса герметизируются [14].

8. ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ РАЗРЫВЫ

Сведения о противопожарных разрывах между зданиями и сооружениями в пределах промышленного предприятия содержатся в Спин И-М. 1—62, а для сельскохозяйственных объектов — в Спин Н-Н. 1—62.

Кроме этих глав, Спин имеет отраслевые нормы, содержащие сведения о величине противопожарных разрывов между зданиями и сооружениями и учитывающие специфику данной отрасли промышленности. Так, например, противопожарные разрывы для предприятий нефтегазоперерабатывающей промышленности приведены в противопожарных технических условиях строительного проектирования предприятий нефтегазоперерабатывающей промышленности (ПТУСП 02—62), противопожарные разрывы для предприятий синтетического каучука и синтетического спирта приведены в противопожарных нормах и технических условиях строительного проектирования заводов синтетического каучука и синтетического спирта и др.

Кроме этого, имеется серия нормативных документов, регламентирующих величину противопожарных разрывов для самостоятельных складских хозяйств. В этих нормах отражена специфика пожарной опасности базисных складов материальных ценностей и их особенностей.

Приведенные в нормах данные о величине разрывов являются минимальными и должны обеспечивать при пожарах такую интенсивность излучения на смежный объект, при которой исключается возможность его загорания в течение определенного времени, необходимого для введения сил и средств пожаротушения.

Противопожарные разрывы между отдельными зданиями назначаются в зависимости от их степени огнестойкости и пожарной опасности. При этом учитываются наличие световых проемов в ограждениях зданий и особенности быстрого развития горения в зданиях различной степени огнестойкости и возможная площадь фронта огня.

Приближенный расчет. Изучение причин распространения пожара между зданиями показало, что для обоснования величины противопожарных разрывов следует учитывать тепло, передаваемое излучением факелом пламени. Конвективной составляющей теплового потока пренебрегают. Не учитывается также возможный перелет головней, искр и другие обстоятельства, могущие послужить причиной распространения пожара.

Достаточность величины противопожарного разрыва устанавливается сравнением количества лучистой энергии, направляемой факелом пламени на единицу площади смежного объекта , с минимальной, или критической, интенсивностью облучения

Под минимальной, или критической, интенсивностью облучения подразумевается количество лучистой энергии, направляемое на единицу площади смежного объекта в единицу времени, ниже которого его воспламенение становится невозможным в течение определенного времени, необходимого для введения сил и средств пожаротушения.

Условие безопасности представляется формулой

(22.1)

При этом минимальная интенсивность облучения измеряется в

ккал/ч, кал/сек и вт/. Значение минимальной интенсивности облучения получено опытным путем.

Как известно из курса теплопередачи, количество энергии, передаваемой излучением, определяется по формуле

,(22-2)

где — приведенный коэффициент излучения, ккал/ч;

—температура факела пламени,;

—температура максимально допустимая для смежного

объекта,;

—угловой коэффициент, зависящий от размеров факела

пламени и направления излучения.

С учетом ряда упрощающих обстоятельств на кафедре пожарной профилактики в строительном деле ВШ МВД СССР [формула (22.2)] преобразована применительно к излучению факела пламени прямоугольной формы на элементарную площадку. В преобразованном виде формула имеет вид

, (22.3)

где и — соответственно коэффициенты, учитывающие длину и

высоту факела пламени;

r — минимальное расстояние между объектом, излучающим тепло, и облучаемым объектом.

—площадь факела пламени, ;

Подставляя значение в формулу (22.1) и решив ее относительно r, имеем

Обозначив

получаем

Исходные данные для определения величины противопожарного разрыва. Значения и определяют в зависимости от наибольшего угла между направлением излучения и нормалью к поверхности, излучающей тепло по длине и по высоте факела пламени. При определении направления излучения выбирают элементарную площадку на смежном объекте, симметрично расположенную по отношению к факелу пламени.

Получив наибольшие углы направления излучения по длине и по высоте факела пламени, значения и находят по графику (рис. 22-13).

Опыты показали, что (зависит от рода материала, состояния его поверхности, длительности действия источника излучения и условий теплообмена облучаемого вещества. Опытным путем получены данные о минимальной интенсивности облучения для следующих материалов: древесина, торф, хлопок, пластмассы, кровельный толь — и приведены в табл. 35. Как видно из таблицы, длительность действия источника излучения оказывает существенное влияние на . Поскольку длительность действия источника зависит от времени введения сил и средств пожаротушения, то и , а следовательно, и величина противопожарного разрыва зависят от этого времени.

Рис. 22-13. График для определения

Таблица 35

Данные о минимальной интенсивности облучения для некоторых материалов

Наименование материала	Минимальная интенсивность облучения при продолжительности облучения кал/смин
	3 мин	5 мин	15мин
Древесина(сосна с W=12%)c шероховатой поверхностью	30	25	18,5
Древесина, окрашенная голубой и светло-коричневой масляными красками по строганной поверхности	38	33,4	25,0
Хлопок-волокно	15,7	13,9	10,7
Слоистый пластик	31,0	27,4	22,0
Стеклопластик	27,8	26,8	22,0
Пергамин	31,6	28,4	25,0

Продолжительность облучения принимается, мин:

при наличии автоматических средств тушения 3

» » стационарных » » 5

» » привозных » » 15

На основании обобщения опытных данных ВНИИПО и других литературных источников могут быть приведены следующие температуры факела при горении нефтепродуктов и твердых веществ (табл. 36).

Наименование горючего вещества	Температура факела,°С
Бензин	1170
Керосин	1100
Дизельное топливо	1100
Сырая нефть	1100
Мазут	1030
Древесина сосновая в виде пиломатериалов на открытой площадке	1200-1300
Органическое стекло	1100
Каучук натуральный	1200
Резина	1200
Полистирол	1100
Сжиженные газы	1250

Расчетную температуру факела пламени рекомендуется принимать как произведение максимальной температуры, приведенной в табл. 36, на коэффициент 0,9.

Опыты показывают, что при проникновении пламени через оконные проемы его высота в два раза превышает высоту проема. При горении деревянных зданий высота факела несколько превышает здание, однако в силу турбулизации потока газов пламя разрывается на отдельные языки. С учетом необходимости приведения площади факела пламени к равновеликой площади прямоугольника высоту его принимают равной высоте здания до конька крыши. При горении штабелей пиленого леса высота факела в 33,5 раза превышает высоту штабеля. П,)и горении жидкостей со свободной поверхности в резервуарах площадь факела принимается равной площади равнобокой трапеции, высота которой и нижнее основание равны диаметру резервуара, а верхнее основание — половине диаметра резервуара. При наличии обвалований учитывается возможность разлива жидкости и горения за пределами резервуаров.

При горении жидкостей со свободной поверхности при их разливе максимальная высота факела принимается в среднем по всей длине его, равной 10 м.

ВЫНУЖДЕННАЯ ЭВАКУАЦИЯ ЛЮДЕЙ ИЗ ЗДАНИЙ

1. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОЙ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ

При проектировании зданий и сооружений одной из задач является создание наиболее благоприятных условий для движения человека и обеспечение его безопасности.

Движение может быть нормальным, осуществляемым человеком в нормальных условиях жизнедеятельности, и вынужденным, связанным с необходимостью покинуть помещение или здание из-за возникшей опасности (пожар, авария и т. п.)*.

Практика показывает, что вынужденное движение имеет свои специфические особенности, которые необходимо учитывать для сохранения здоровья и жизни людей. Установлено, что в США ежегодно на пожарах погибает около 11 000 человек. Наиболее крупные катастрофы с человеческими жертвами произошли за последнее время именно в США. Статистика показывает, что наибольшее число жертв приходится на пожары в зданиях с массовым пребыванием людей. Число жертв на некоторых пожарах в театрах, универмагах и других общественных зданиях достигло несколько сотен человек.

Основная особенность вынужденной эвакуации заключается в том, что при возникновении пожара, уже в самой его начальной стадии, человеку угрожает опасность в результате того, что пожар сопровождается выделением тепла, продуктов полного и неполного сгорания, токсических веществ, обрушением конструкций, что так или иначе угрожает здоровью или даже жизни человека. Поэтому при проектировании зданий принимаются меры, чтобы процесс эвакуации мог бы завершиться в необходимое время.

Следующая особенность заключается в том, что процесс движения людей в силу угрожающей им опасности инстинктивно начинается одновременно в одном направлении в сторону выходов при известном проявлении физических усилий у части эвакуирующихся. Это приводит к тому, что проходы быстро заполняются людьми при определенной плотности людских потоков. С увеличением плотности потоков скорости движения снижаются, что создает вполне определенный ритм и объективность процесса движения. Если при нормальном движении процесс эвакуации носит произвольный характер (человек волен двигаться с любой скоростью и в любом направлении), то при вынужденной эвакуации это становится невозможным.

* Впервые основы теории движения как важного функционального процесса, свойственного зданиям различного назначения, разработаны проф. В. М. Предтеченским. До этого в литературе рассматривалось лишь аварийное или вынужденное движение.

Показателем эффективности процесса вынужденной эвакуации является время, в течение которого люди могут при необходимости покинуть отдельные помещения и здание в целом.

Безопасность вынужденной эвакуации достигается в случае, если продолжительность эвакуации людей из отдельных помещений или зданий в целом будет меньше продолжительности пожара по истечении которой возникают опасные для человека воздействия.

Кратковременность процесса эвакуации достигается конструктивно-планировочными и организационными решениями, которые нормируются соответствующими СНиПами.