Автореферат (Оптимизация нормативных требований к пределам огнестойкости основных несущих конструкций высотных жилых зданий), страница 3

Данные подходы позволяют10учитывать всю продолжительность пожара, в том числе и стадию затухания.Проведено моделирование «реальных» температурных режимов в зависимостиот мощностей тепловыделения (Q, кВт/м2) по справочным данным, но приданном подходе не учитывается стадия затухания пожара (нисходящаятемпературная кривая). Полученные «реальные» температурные режимы былисопоставлены со стандартным температурным режимом методом сравненияплощадей под температурными кривыми. По результатам сравнения сделанвывод о том, что стандартный температурный режим более «жесткий» длявысотных жилых зданий, чем множество «реальных».Далее проведен анализ технических требований к активным системампротивопожарной защиты в высотных жилых зданиях в России и за рубежом.Создана модель помещения (усредненная квартира площадью 100 м2) впланировочном решении коридорного типа с устройством автоматическойустановкой пожаротушения (АУПТ) и расположением полученной пожарнойнагрузки равной 35,92 кг/м2 в виде штабеля древесины на уровне пола(рисунок 4).Рисунок 4 – Модель определения «реальных» температурных режимовс активными системами противопожарной защитыПолучены «реальные» температурные режимы в объеме квартиры сучетом действий АУПТ (дренчерная завеса над входной дверью и спринклернаясистема тушения в коридоре), системы дымоудаления из коридора и ихсовместного действия (рисунки 4, 5).По всем полученным «реальным» температурным режимам различныхсценариев по максимальным (пиковым) значениям температур был построеннаиболее «критичный реальный» температурный режим пожара при свободномразвитии пожара с действием активных систем противопожарной защиты безучета действий пожарных подразделений (рисунок 5).11Рисунок 5 – Наиболее «критичный реальный» температурный режим в квартиревысотного жилого зданияВ качестве особенностей развития пожара и распространения опасныхфакторов пожаров высотных зданий можно выделить повышение ветровыхвоздействий с высотой здания.С увеличением скорости ветра, поступающего перпендикулярно черезоконный проем, максимальная температура в помещении достигает большихзначений, а время выгорания горючей нагрузки снижается (рисунок 6).

Отсюдаследует, что скорость ветра необходимо учитывать при определении «реальных»температурных режимов пожара в высотных жилых зданиях и при расчетераспространения опасных факторов пожара при вскрытии остекления.Рисунок 6 – Температурные режимы в зависимости от скорости ветраПо полученному наиболее «критичному реальному» режиму пожара вкачестве примера был произведен теплотехнический и статический расчетымонолитной железобетонной колонны с минимально допустимым принимаемым12сечением 400400 мм из тяжелого бетона класса В30 на известняковом щебне иарматуре 4ø40 A400, а также сравнение с расчетом по стандартномутемпературному режиму.

Полученные результаты потери и пределовогнестойкости при «реальном» и стандартном температурных режимах былисопоставлены (рисунки 7–9).Рисунок 7 – Прогрев арматуры монолитной железобетонной колонныпри «реальном» температурном режиме пожара (четырехсторонний обогрев)абРисунок 8 – Прогрев бетона монолитного железобетонной колонны при «реальном» (а)и стандартном (б) температурных режимах (четырехсторонний обогрев)Рисунок 9 – Зависимости потери несущей способности монолитной железобетоннойколонны от времени воздействия «реального» и стандартного температурных режимоввоздействия пожара13По стандартному температурному режиму предел огнестойкости понесущей способности монолитной колонны составил 85 минут при нормативнойнагрузке 3000 кН/м (меняется в зависимости от воздействия различныхпостоянных и временных нагрузок на конструкцию и по высоте здания), а по«реальному» температурному режиму потери огнестойкости вообще ненаступило.

Соответственно, подтверждается, что стандартный температурныйрежим более «жесткий» по сравнению с «реальными» температурнымирежимами пожара в высотных жилых зданиях и при испытании по стандартномутемпературному режиму конструкции уже имеют определенный запасогнестойкости.Расчет огнестойкости на примере железобетонной колонны при«реальном» температурном режиме пожара показал, что потери огнестойкостипо несущей способности не возникает, поэтому принимаемый требуемый пределогнестойкости основных несущих конструкций в 240 минут значительнозавышен, а его значение не более 180 минут для высотных жилых зданий до 150м будет вполне достаточен.В третьей главе были проанализированы оперативные планы тушенияпожаров на высотные здания ММДЦ «Москва-сити» с апартаментами.Рассмотрены при пожарно-тактических учениях схемы и продолжительностьразвертывания сил и средств в высотных жилых зданиях г.

Москва. Выявлено,что основными их недостатками являются: отсутствие параметров движенияпожарных, не рассмотрены варианты распространения пожара по фасаду здания,и продолжительное время развертывания сил и средств пожарныхподразделений в развитой стадии пожара.Результаты проведенного анализа существующих схем развертывания сили средств пожарных подразделений в высотную часть здания указывают нанеобходимостьприменениявнутреннихсистемпротивопожарноговодоснабжения для нужд пожаротушения и уход от прокладки магистральныхрукавных линий на всю высоту высотных зданий для различных стадийжизненного цикла (стадий строительства, эксплуатации, капитального ремонтаи реконструкции).Пожарные будут находиться в высотном жилом здании при пожаре сцелью осуществления действий по тушению пожара и проведению спасательныхработ в течение всей продолжительности пожара до момента его ликвидации.Пожарная безопасность пожарных на протяжении всего времени их работынаходится в прямой зависимости от требуемых пределов огнестойкости несущихконструкций.

Поэтому предложено определение требуемых пределовогнестойкостиотрасчетноговременитушенияпожара (τр.туш):Птр ≥ τр.туш.(1)Далее представлены результаты экспериментального исследования поразвертыванию рукавных линий между лестничными маршами в незадымляемойлестничной клетке типа Н2 для подачи компрессионной пены от системы Caft в14высотном здании «Москва» комплекса «Город Столиц» ММДЦ «Москва-сити»с использованием лифта для транспортирования пожарных подразделений.

Цель определение возможности введения первых стволов на тушение пожарнымиподразделениями в стадии развития пожара в квартиры высотного жилого домаинновационными средствами тушения. Данная схема развертывания былавыбрана в связи с тем, что для подачи по вертикали на тушение компрессионнойпены (так же, как и температурно-активированной воды) не требуетсяустройство переносных емкостей и мотопомп на промежуточных этажах.

Дляопределения скоростей движения пожарных использовалась видеосъемка. Приизвестных временных интервалах, протяженности путей движения и действийпожарных по развертыванию рукавных линий между маршами незадымляемойлестничной клетки были получены усредненные данные по времени подъемапожарных–42 секунды/этаж.По результатам проведенных натурных наблюдений и экспериментаразвертывания рукавных линий между маршами незадымляемой лестничнойклетки сделан вывод по их продолжительности (38–59 минут на магистральнуюлинию из 10 рукавов), значительной трудоемкости и нецелесообразности в видувведения пожарных стволов на тушение в развитой стадии пожара.

Даже приисправности лифта для транспортирования пожарных подразделений иотносительно спокойных условиях работы пожарных при ученияхпотребовалось значительное время и трудозатраты пожарных. Поэтомупредлагается варианты устройства сухотрубов на стадии строительства ивнутреннего (водонаполненного) пожарного стояка на стадии эксплуатацииздания (рисунок 10), которые позволяют подавать огнетушащие вещества встадии развития пожара.абвРисунок 10 – Варианты размещения пожарного стояка в плане этажа высотныхжилых зданий:а – в тамбур-шлюзе при лестничной клетке типа Н3 (Н2+Н3); б – в тамбуре привоздушной зоне лестничной клетки типа Н1; в – в тамбур-шлюзе при лифте длятранспортирования пожарных подразделений и/или лифтовом холлеРазвертывание сил и средств пожарных подразделений на высоту 150 м вразвивающейся стадии развития пожара возможно только при устройстве ииспользовании внутренних систем  внутреннего пожарного водопровода ипредлагаемых (водонаполненного) пожарного стояка и сухотрубов, что позволит15уменьшить расчетное время тушения пожара, снизить «реальный»температурный режим пожара и, соответственно, обеспечить пожарнуюбезопасность пожарных в здании.В четвертой главе экспериментально определено, что время спасения«пострадавшего» пожарными с помощью носилок с 50-го этажа безиспользования лифта для транспортирования пожарных подразделенийсоставляет не более 1,1 часа.Первоочередной задачей (решающим направлением) после прибытияпожарных подразделений при наличии угрозы жизни и здоровью людей,является их спасение.

Поэтому предлагается определение требуемых пределовогнестойкостивзависимостиотрасчетноговремениспасения (τ р.сп):Птр ≥ τр.сп.(2)В высотных жилых зданиях могут быть маломобильные группы населенияи даже немобильные люди, неспособные самостоятельно покинуть здание,расположение которых по этажам величина случайная и вероятностная.С целью определения времени спасения из пожаробезопасной зоны былипроведены эксперименты по спасению маломобильных групп населения спомощью лифта для транспортирования пожарных подразделений и спасения спомощью медицинских носилок (1 пилотный эксперимент по спасению винвалидной коляске) по лестнице в объеме незадымляемой лестничной клеткенепосредственно наружу с 50-го этажа (≈165 м) (рисунок 11).Спасение неспособного самостоятельно покинуть здание человека наносилках рассматривался как наихудший сценарий спасения при неисправностиили нахождении на техническом обслуживании лифта для транспортированияпожарных подразделений, пожаре в лифтовой установке или строящемсяобъекте.