Академия Государственной противопожарной службы МЧС России

Кафедра организации деятельности государственного пожарного надзора

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Определение наличия угрозы людям

и чужому имуществу в случае пожара»

Выполнил:

Слушатель 5 курса II факультета

Учебная группа № 2301

Мл. лейтенант внутренней службы Кошев А.А.

Дата		Номер варианта	Защитил		Преподаватель
Сдачи	Рецензент		Дата	Оценка	Звание	Ф.И.О.
		15			П/П-к вн.службы	Ершов А.В.

Москва 2006 г.

Содержание

1. Исходные данные……………………………………………………….…………………..3

2. Определение наличия угрозы людям в помещении в случае пожара.…………………..5

2.1. Определение расчетного времени эвакуации людей…………………………………...5

2.2. Определение необходимого времени эвакуации людей………………………………..7

3. Определение наличия угрозы чужому имуществу в случае пожара……………………12

3.1. Расчет температурного режима при свободно развивающемся пожаре в помещении……………………………………………………………………………………………...12

3.1.1. Определение вида пожара в помещении……………………………………………...12

3.1.2. Расчет среднеобъемной температуры………………………………………………...14

3.1.3. График температурного режима при пожаре в помещении…………………………15

3.2. Определение возможности распространения пожара и оценка

устойчивости строительных конструкций здания………………………………………….16

4. Предварительное планирование боевых действий членов добровольных противопожарных формирований по тушению пожара первичными

средствами пожаротушения в помещении…………………………………………………..17

4.1. Определение резерва времени для работы со средствами пожаротушения………………………………………………………………………………………….…..17

4.2. Определение площади зоны риска………………………………………………………17

4.3. Выбор и определение необходимого количества средств пожаротушения……………………………………………………………………………………….……..17

4.3.1. Выбор и определение необходимого количества огнетушителей

для тушения пожара…………………………………………………………………………..18

4.3.2. Выбор и определение необходимого количества пожарных кранов

для тушения пожара………………………………………………………………………….18

4.4. Определение количества и порядка действий членов добровольных

противопожарных формирований при тушении пожара…………………………………...18

5. Графическая часть………………………………………………………………………….19

6. Выводы…………………………………………………………………………………...…20

7. Литература ……………………………………………………………………………...….23

1. 
   Исходные данные
   

Складской корпус представляет собой одноэтажное здание, разделенное перегородками на три помещения. Схема складского корпуса представлена на рис. 1.1.

Все расчеты и выводы производятся для складского помещения № 2. Складские помещения №№ 1, 3 принадлежат другим владельцам.

В складском помещении № 2 размещение материальных ценностей организовано посредством стеллажного хранения. Путь эвакуации от наиболее удаленного возможного места расположения людей до эвакуационного выхода из помещения разделен на три участка: первый участок, второй участок, эвакуационный выход из помещения. Люди в помещении находятся на нулевой отметке. Расположение пола в помещении – горизонтальное. Помещение оборудовано внутренним противопожарным водопроводом.
Таблица 1.1.

Последняя цифра номера зачетной книжки	Длина помещения А, м	Ширина помещения L, м	Высота помещения h, м	Величина пожарной нагрузки, кг	Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	Вид пожарной нагрузки
1	54	36	5.85	7200	7	Тара

Таблица 1.2.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	Ширина оконных проемов – b1, м	Ширина оконных проемов – b2, м	Высота оконных проемов, м	Ширина дверных проемов – а, м	Высота дверных проемов, м
7	26	24	2.5	1,2	2,7

Таблица 1.3.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	Количество людей в помещении, Чел	Длина первого участка эвакуационного пути l1, м / ширина первого участка эвакуационного пути, м	Длина второго участка эвакуационного пути l2, м / ширина второго участка эвакуационного пути, м	Ширина эвакуационного выхода из помещения – а, м
7	13	0,5*54/1.4	0,85*36/1,4	1,2

Таблица 1.4.

Последняя цифра номера зачетной книжки	Длина рукава пожарного крана, м	Диаметр спрыска наконечника пожарного ствола пожарного крана, мм	Диаметр пожарного крана, мм	Напор у пожарного крана, м	Число струй на внутреннее пожаротушение, шт.
1	15	16	65	8,9	2

Таблица 1.5.

Последняя цифра номера зачетной книжки	Строительные конструкции
	Вид огнезащитного покрытия (ОП)/толщина ОП, мм		Тип перегородки
	Фермы покрытия	колонны
1	Без огнезащиты	ОВП-180/15	С-112 (ГКЛ)

2. Определение наличия угрозы людям

в помещении в случае пожара.
2.1. Определение расчетного времени эвакуации людей.

Расчетное время эвакуации людей из помещений и зданий устанавливается по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей.

Определение расчетного времени эвакуации проведу по методике, изложенной в п. 2.4 ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования».

При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной li и шириной δi. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

При определении расчетного времени длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимается по проекту. Длина пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельным участком горизонтального пути, имеющим конечную длину li.

Расчетное время эвакуации людей (tр) следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути ti по формуле:

tр = t1 + t2 + t3 +……+ ti + tнэ

где: t1 - время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин.;

t2, t3, …, ti - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути, мин.;

tнэ – интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей, мин.

Время движения людского потока по первому участку пути (t1), мин, вычисляют по формуле:

,

где l₁ – длина первого участка пути, м;

₁ – значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке (табл. 2.1 в зависимости от плотности D, м/мин.)


Плотность людского потока (D₁) на первом участке пути, м²/м², вычисляется по формуле:

D₁= D₁=
где: N₁ – число людей на первом участке, чел.;

f – средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимаю «взрослого в

домашней одежде» = (0,1);

δ₁ – ширина первого участка пути, м.


Скорость _i движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимается по табл. 2.1. в зависимости от значения интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которое вычисляют для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:

,

где: i, i-1 – ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м;

qi, qi-1 – значения интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин, значение интенсивности движения людского потока на первом участке пути (q = q_i-1), определяемое по табл. 2.1. по значению D₁

,

Для второго участка

Для дверного проёма


Расчетное время эвакуации людей (tр) равно


tр =

Так как помещение склада можно считать зальным помещением, то tнэ принимаем равным 0.

2.2. Определение необходимого времени эвакуации людей
Необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других.

Расчет tнб производится для наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении.

Сначала рассчитываем значения критической продолжительности пожара (tкр) по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне), сек.:

по повышенной температуре

где

В – размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг ;

, где

Q – Низшая теплота сгорания, равна 20,71 МДж/кг;

Ср- удельная изобарная теплоемкость газа, равна 0,001068 МДж/кг/К;

φ – коэффициент теплопотерь, равен 0,6;

ή – коэффициент полноты горения, равен 0,95;

to – начальная температура воздуха в помещении, ровна 37;

n – показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени, равен 3;

V – Свободный объем помещения, м3,

А – размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара , кг/с


- удельная массовая скорость выгорания, кг/м²с;

- линейная скорость распространения пламени, м/с;

z – безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения

, где

h – высота рабочей зоны, м

, где

h_пл – высота площадки, на которой находятся люди, под полом помещения, ровна 0;

б – разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, б=0.

H – высота помещения, м;


Определяем размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения:



Определяем размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения:


Определяем безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения:



Определяем значение критической продолжительности пожара по повышенной температуре




при потере видимости

,

где:

Е – начальная освещенность, равна 50 лк;

α – коэффициент отражения предметов на путях эвакуации, равен 0,3;

lпр – предельная дальность видимости в дыму, равна 20 м;

Dm – дымообразующая способность горящего материала, равна 155 Нп м²/кг;




Т.к. под знаком логарифма получили отрицательное число,то данный ОФП не представляет опасности.
по пониженному содержанию кислорода


,

где:- удельный расход кислорода, равен 1,7 кг/кг



Т.к. под знаком логарифма получили отрицательное число,то данный ОФП не представляет опасности.
по каждому из токсичных газообразных продуктов горения


,

где:



Под знаком логарифма получается отрицательное число, поэтому данный ОФП не представляет опасности.





Под знаком логарифма получается отрицательное число, поэтому данный ОФП не представляет опасности.




Под знаком логарифма получается отрицательное число, поэтому данный ОФП не представляет опасности.

Из полученных в результате расчётов значений критической продолжительности пожара выбираем минимальное:



Необходимое время на эвакуации людей:




Вывод: условие безопасности выполняется.


3. Определение наличия угрозы чужому имуществу при пожаре

Для оценки угрозы чужому имуществу необходимо определить пожарную опасность для несущих конструкций и возможность распространения пожара за пределы одного помещения. Для этого необходимо знать температурные режимы при возможном пожаре, температуры на поверхностях ограждающих конструкций, зависящие от пожарной нагрузки и объемно-планировочных решений принятых на данном объекте.


3.1. Расчет температурного режима при свободно развивающемся пожаре в помещении
3.1.1. Определение вида возможного пожара в помещении.

Вычисляем объем помещения:



Рассчитываем проёмность помещений П, м^0,5

,

где:

S – площадь пола помещения, м²,

А_i – площадь i-го проёма помещения, м²,

h_i – высота i-го проёма помещения, м².




Рассчитываем количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг материала пожарной нагрузки

,

где :

P_i – общее количество пожарной нагрузки i-го компонента твердых горючих и трудногорючих материалов, кг;

V_0i – количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг материала пожарной нагрузки, нм³/кг



Определяем удельное критическое количество пожарной нагрузки , для кубического помещения объемом V, равным объему исследуемого помещения

,

Вычисляем удельное значение пожарной нагрузки q_k, кг/м², для исследуемого помещения

,

где :

суммарная площадь проемов помещения, м²;

S – площадь пола помещения, равная ;

- низшая теплота сгорания i-го компонента материала пожарной нагрузки, равная 20,71 МДж/кг;

- низшая теплота сгорания древесины, равная 13,8 МДж/кг






Вывод: сравнивая значения q_k и q_кр.к, видно, что в помещении

будет пожар, регулируемый вентиляцией (ПРН).


3.1.2. Расчет среднеобъемной температуры

Определяем максимальную среднеобъемную температуру Тmax для ПРН:
_,


Определяем характерную продолжительность объемного пожара, ч :

_,

Вычисляем время достижения максимального значения среднеобъемной температуры tmax, мин для ПРВ:

_tn=tmax

Определяем изменение среднеобъемной температуры (Т, С) при объёмном свободно развивающемся пожаре на характерных интервалах времени t, необходимых для построения графика температурного режима при пожаре в помещении:
_,

При t= 3 мин Т= 150 С

При t= 6,1 мин Т= 603,5 С

При t= 9,1мин Т= 828 С

При t= 12,1 мин Т= 676,6 С

При t= 15,2 мин Т= 411,7 С

При t= 18,2 мин Т= 221,2 С

При t= 22,75 мин Т= 86,45 С

При t= 27,3 мин Т= 48 С
3.1.3. График температурного режима при пожаре в помещении
Строим график температурного режима при пожаре в помещении на характерных интервалах времени:


Рис. 3.1. Температурный режим при пожаре в помещении
3.2. Определение возможности распространения пожара и оценка устойчивости строительных конструкций здания

Минимальное значение критической температуры для металла принимают - 500С, а для древесины - 220 С.

Для определения возможности распространения пожара за пределы помещения №2 и устойчивости несущих элементов конструкции на графике температурного режима при пожаре в помещении отмечаем критические температуры (220 и 500 С) и определяем время от начала пожара до окончания воздействия критических температур.



Рис.3.2. Время от начала пожара до окончания воздействия критических температур в помещении

Так как предел огнестойкости ограждающей конструкции(перегородки С-112) в помещении №2 равен EI 75, что больше 21 минуты – времени воздействия критической температуры 220 С, поэтому угрозы распространения в соседние помещения нет.

Так как t_max=521^oC превышает 500^оС, существует угроза обрушения металлической конструкции. Колонны с огнезащитным покрытием ОВП-180/15 предел огнестойкости R-45, что больше 17 минут, значит обрушения не произойдет. Фермы покрытия без огнезащитного покрытия, существует угроза обрушения такой конструкции по достижении критической температуры. Для обеспечения ее устойчивости необходимо обеспечить предел огнестойкости П_к ≥ 10 мин.

4. Предварительное планирование боевых действий членов добровольных противопожарных формирований по тушению пожара первичными средствами пожаротушения в помещении

4.1. Определение резерва времени для работы со

средствами пожаротушения

Резерв времени для работы со средствами пожаротушения – это время, в течение которого члены добровольных противопожарных формирований могут без риска для жизни и здоровья действовать по тушению пожаров после введения первичных средств пожаротушения.

Резерв времени для работы со средствами пожаротушения определяю по формуле:



4.2. Определение площади зоны риска

Зона риска – зона, возникновение пожара в которой может осложнить ситуацию в целом: повысить динамику нарастания ОФП, блокировать эвакуационные выходы, эвакуацию людей и средства пожаротушения. Зона риска зависит от размещения пожарной нагрузки.

Площадь зоны риска определю по формуле:

lф – расстояние, пройденное фронтом горения за время свободного развития пожара, м;

Расстояние, пройденное фронтом горения за время свободного развития пожара, определяю по формуле:


4.3. Выбор и определение необходимого количества средств пожаротушения

На начальной стадии развития пожара имеется возможность тушения пожара членами добровольных противопожарных формирований с помощью огнетушителей и установленных на объекте пожарных кранов.

1. 
   Выбор и определение необходимого количества огнетушителей для тушения пожара
   

Исходя из условия , определяем, что для тушения загорания необходимо один огнетушитель ОВП(с) – 5 (з) с огнетушащей способностью 1,43 м².

2. 
   Выбор и определение необходимого количества пожарных кранов для тушения пожара
   

Определяем требуемый расход огнетушащих средств для локализации пожара:



Условие Q_ф Q_тр будет выполняться при условии:

ПК d=65 мм с высотой компактной струи 6 м, с производительностью 3,4 л/с, с напором 8,9 м и длиной рукавов 15 м для двух струй.

Вывод: Средств пожаротушения достаточно для тушения пожара.


4.4 Определение количества и порядка действий членов добровольных противопожарных формирований при тушении пожара

Расстановка членов ДПД и порядок их действий:

• 
  1 член ДПД сообщает о пожаре и встречает пожарную команду;
  
• 
  2 члена ДПД выделяются для отключения электроснабжения;
  
• 
  1 член ДПД располагается у выхода из помещения для того, чтобы информировать членов ДПД, производящих тушение пожара об окончании резерва времени для работы со средствами пожаротушения;
  
• 
  2 члена ДПД прокладывают рукавную линию со стволами и работают по тушению пожара;
  
• 
  2 члена ДПД открывают вентиль пожарных кранов и затем работают подствольщиками по тушению пожара.
  

4. 
   Графическая часть
   

Рис.3.2. Время от начала пожара до окончания воздействия критических температур в помещении

6. 
   Выводы
   

6.1. Расчетное время эвакуации людей из помещения составило 33,6 секунд. Необходимое время для эвакуации составит 4 мин.55 сек. Так как расчетное время эвакуации меньше необходимого, значит, условие безопасности выполняется.
6.2.. Так как предел огнестойкости ограждающей конструкции(перегородки С-112) в помещении №2 равен EI 75, что больше 21 минуты – времени воздействия критической температуры 220 С, поэтому угрозы распространения в соседние помещения нет.

Так как t_max=828^oC превышает 500^оС, существует угроза обрушения металлической конструкции. Колонны с огнезащитным покрытием ОВП-180/15 предел огнестойкости R-45, что больше 17 минут, значит обрушения не произойдет. Фермы покрытия без огнезащитного покрытия, существует угроза обрушения такой конструкции по достижении критической температуры. Для обеспечения ее устойчивости необходимо обеспечить предел огнестойкости П_к ≥ 10 мин.
6.3. По результатам расчета для тушения загорания членами ДПД необходимо два огнетушителя ОВП(с) – 5 (з) с огнетушащей способностью 1,43 м². При использовании ПК d=65 мм с высотой компактной струи 6 м, с производительностью 3,4 л/с, с напором 8,9 м и длиной рукавов 15 м для двух струй также можно потушить неразвившийся пожар без угрозы для их жизни и здоровья в течении резерва времени 4 мин. 10 сек. от начала возникновения пожара.


Рекомендации для членов ДПД по использованию огнетушителей и стволов от внутренних ПК для тушения пожара

Огнетушители

Зарядка, испытание и область применения огнетушителей должны производиться в строгом соответствии с рекомендацией заводов-изготовителей.

Химические пенные огнетушители запрещается применять для тушения:

щелочноземельных металлов, так как они разлагают содержащуюся в пене воду с выделением водорода, усиливающего процесс горения;

электрооборудования, находящегося под напряжением, ввиду электропроводности струи пены;

горящей селитры, так как возможен ее выброс.

При каждой зарядке после использования и ежегодной перезарядке корпусы пенных огнетушителей должны быть подвергнуты гидравлическим испытаниям на давление 25 кг/см².

Во время работы с огнетушителем корпус следует держать на вытянутых руках крышкой в сторону от ног, не допуская попадания струи пены на людей во избежание нанесения им ожогов от непрореагировавшей серной кислоты. Если спрыск засорился и прочистить его нельзя, огнетушитель следует удалить в безопасное для людей место, так как в данном случае возможен срыв крышки или разрушение корпуса из-за чрезмерного повышения внутри него давления.

Углекислотные и углекислотно-бромэтиловые огнетушители запрещается применять для тушения щелочноземельных металлов ввиду наличия углекислого газа, о чем было сказано при рассмотрении эксплуатации автомобилей порошкового тушения.

Давление углекислоты в баллоне огнетушителя зависит от температуры окружающего воздуха, от коэффициента ее заполнения и при 50°С достигает 170 кг/см² в ручных огнетушителях и 125 кг/см² в возимых. Поэтому во избежание взрыва баллонов при температуре окружающего воздуха более 50°С в запорных вентилях углекислотных огнетушителей устанавливают предохранительные мембраны из фосфористой бронзы.

При работе с углекислотными и углекислотно-бромэтиловыми огнетушителями необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Например, не разрешается браться незащищенными руками за раструб и допускать попадания искусственного снега на незащищенные участки тела во избежание обморожений.

При тушении электроустановок, находящихся под высоким напряжением (100—110 /се), расстояние от раструба до токоведущих частей аппаратуры должно быть не менее 1 м во избежание поражения электрическим током через воздушный промежуток. При использовании огнетушителей в помещениях с замкнутым объемом менее 3 м³ необходимо работать в изолирующих противогазах, так как от углекислоты может быть удушье, а от паров бромэтила—отравление организма. Баллоны углекислотных огнетушителей должны быть испытаны через каждые 5 лет, о чем на них выбивается такое же клеймо, как и на кислородных баллончиках. При этом баллоны ручных огнетушителей испытывают на 255, а возимых — на 190 кг/см².

Баллоны углекислотно-бромэтиловых огнетушителей испытывают через 3 года давлением 25 кг/см².

Пожарные рукава, оборудование и стволы

Иногда пожарные, пренебрегая элементарными правилами техники безопасности, при работе на пожарах и занятиях с пожарными рукавами, оборудованием и стволами, получают травмы и даже увечья. Прежде всего нельзя направлять компактную струю на людей и на установки, находящиеся под напряжением. В первом случае могут быть падения людей и травмы, так как компактная струя, особенно у лафетных стволов, обладает значительной механической силой, а во втором случае через струю как электрический проводник возможно поражение ствольщика током.

При работе со стволом от струи воды возникает реактивная сила, величина которой зависит от диаметра спрыска и от напора у спрыска. Поэтому ручные стволы надевать на себя при помощи ремней при подаче воды не разрешается. Это требование следует выполнять также при выходе на позиции со стволами, присоединенными к рукавной линии, так как в случае преждевременной подачи воды могут быть травмы личного состава. Для работы со стволами А назначают двух человек —ствольщика и подствольщика. Кроме того, при работе со стволами на высоте подствольщики должны назначаться в любом случае и должна быть страховка личного состава при помощи спасательных веревок. Если ствол вырвало реактивной силой струи из рук, то брать его вновь нужно, только следуя по рукавной линии.

Во избежание падения личного состава с высоты рукавная линия должна быть надежно закреплена к верхней конструкции и по возможности по всей высоте на каждом этаже из расчета две рукавных задержки на один рукав, повышение и снижение давления в рукавной линии должно быть постепенным, а не резким. Запрещается подавать в рукавную линию воду до выхода ствольщиков на исходные позиции, подниматься ствольщикам на высоту с рукавной линией, заполненной водой, а также подниматься по приставным и стационарным лестницам с сухой линией на плече выше четвертого этажа.

В ночное время в местах работы с рукавами, оборудованием и стволами при необходимостии нужно использовать средства освещения.

6. 
   Литература
   

1. 
   Конституция Рф
   
2. 
   Гражданский кодекс РФ
   
3. 
   Уголовный кодекс РФ
   
4. 
   Кодекс об административных правонарушениях
   
5. 
   Трудовой Кодекс РФ
   
6. 
   Федеральный закон 184-ФЗ от 27.12.2002 «О техническом регулировании»
   
7. 
   Федеральный закон «О защите прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей при проведении контроля (надзора)»
   
8. 
   Федеральный закон «О пожарной безопасности»
   
9. 
   ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования»
   
10. 
    ГОСТ Р 12.3.047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля»
    
11. 
    ППБ 01-03 «Правила пожарной безопасности в РФ»
    
12. 
    НПБ 201-96 «Пожарная охрана предприятий. Общие требования»
    
13. 
    СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий»
    
14. 
    Повзик Я.С., Холошня Н.С., Артемьев Н.С. Тактические задачи по тушению пожаров.
    
15. 
    Козлачков В.И., Гурьев А.С., Астапов В.П. и др. Обеспечение ПБ объектов народного хозяйства.
    
16. 
    Ю.А. Кошмаров. Прогнозирование ОФП в помещении.
    
17. 
    СП 55-101-2000 Ограждающие конструкции из гипсокартонных листов.