Автореферат (Оптимизация нормативных требований к пределам огнестойкости основных несущих конструкций высотных жилых зданий), страница 4

В качестве пожарных-спасателей и спасаемых выступили добровольцы– курсанты и слушатели Академии ГПС МЧС России мужского пола в разнойвесовой категории (60, 75 и 90 кг; таблица 2). Для фиксации значений времени идальнейшего определения скорости использовалась видеосъемка.

Вэксперименте по спасению маломобильных групп населения принимали участие12 слушателей 5 курса, прошедшие соответствующую профессиональнуюподготовку за время обучения. В серии натурных экспериментов былиопределены скорость движения пожарных (звена газодымозащитников) сносилками по лестнице вверх, горизонтальному пути и лестнице вниз соспасаемым (рисунки 12, 13).По команде организатора эксперимента пожарные с носилкамиподнимались по лестнице на 50 этаж, передвигались до условнойпожаробезопасной зоны, после чего укладывали «пострадавшего» на носилкии спускались вниз по лестнице до выхода из здания.16Рисунок 11 – Кадры проведения экспериментов по определению параметровспасения «пострадавшего» пожарными на носилках и инвалидной коляскепо незадымляемой лестнице с 50-го этажаРисунок 12 – Зависимость скорости движения двух пожарных с дыхательнымиаппаратами по незадымляемой лестнице вверх с носилкамиот преодолеваемого этажа (подъем)Рисунок 13 – Зависимость скорости движения двух пожарных с дыхательнымиаппаратами по незадымляемой лестнице вниз с «пострадавшим» на носилках с массойтела 60, 75 и 90 кг от преодолеваемого этажа и пройденного пути (спуск)17Таблица 2 – Время спасения пожарными людей различной массыс 50-го этажаВес пожарных, кгВес «пострадавших», кг607590Общее среднее время спасения с 50-го этажа, мин60759038,318,716,646,736,918,461,343,134,2По данным экспериментов по спасению на носилках «пострадавшего» (вес90 кг) пожарными (вес 60 кг) максимальное время спасения варьируется околоодного часа, при этом количество остановок и время отдыха при спуске вниз скаждым этажом увеличивается (таблица 2).

Так, после спуска по лестнице внизна 10 этажей количество остановок для отдыха и восстановления частотысердечных сокращений, которая достигала значений до 200 уд./мин, пожарныеспасатели останавливались для восстановления на каждой лестничной площадкеэтажей на время не более одной минуты.Время спасения из пожаробезопасной зоны с помощью лифта длятранспортирования пожарных подразделений определялось эмпирически ирасчетом по формуле:ПЛрсп= 21 + 42 + 23 + 24 +1п1+2п2,(3)ПЛгде рсп– расчетное время спасения с использованием лифта длятранспортирования пожарных подразделений, с;t1 – время входа-выхода в лифт для транспортирования пожарныхподразделений звена ГДЗС (при полностью открытых створках дверей лифта) ивыхода из него, с;t2 – время открытия и закрытия створок двери(ей) лифта длятранспортирования пожарных подразделений, с;t3 – время подъема лифта для транспортирования пожарных подразделенийсо звеном ГДЗС с основного посадочного этажа до этажа со спасаемыми(пожаробезопасной зоны, лифтового холла) и спуска с ними, с;3 =гдеНэт ∙(эт −1) ПЛ,(4)Нэт – высота этажа, м;эт – этаж подъема лифта для транспортирования пожарныхподразделений до этажа со спасаемым(и); ПЛ – скорость подъема лифта для транспортирования пожарныхподразделений с пожарными-спасателями и спуска со спасаемыми, м/с (попаспорту завода изготовителя);18t4 – время входа-выхода спасаемого(ых) через проем двери лифта длятранспортирования пожарных подразделений с помощью двух пожарныхспасателей, с;4 = сп ∙ сп ,(5)где сп – количество спасаемых людей, максимальное количество которыхограничено площадью пола кабины лифта для транспортирования пожарныхподразделений, либо максимально допустимой грузоподъемностью; сп – время входа, закатывания-выкатывания инвалида-колясочника, вносаспасаемых и выхода, выкатывания или выноса через проем двери лифта длятранспортирования пожарных подразделений с помощью двух пожарныхспасателей, затрачиваемое на одного спасаемого(ых), с;L1 – путь, пройденный пожарными от двери лифта для транспортированияпожарных подразделений до спасаемого(ых), м;L2 – путь, пройденный пожарными со спасаемым(и) до двери лифта длятранспортирования пожарных подразделений, м;п1 – скорость передвижения пожарных по горизонтальному пути, м/с;п2 – скорость передвижения пожарных по горизонтальному пути соспасаемым(и), м/с.Время спасения с помощью лифтов для транспортирования пожарныхподразделений 5 % маломобильных групп населения от общего количествалюдей в высотном жилом здании не выше 150 м пожарными изпожаробезопасных зон, устраиваемых в лифтовых холлах, не будет превышать15–20 минут.Основной мобильный контингент людей из высотных жилых зданийдо 150 м эвакуируется по незадымляемым лестничным клеткам своевременно ибеспрепятственно непосредственно наружу и на безопасное расстояние отздания (в зависимости от его высоты не менее чем на 150–200 м) не больше60 минут, что в 4 раза меньше принимаемых пределов огнестойкости несущихконструкций в 240 минут.Обобщены данные по исследованному комплексу факторов, которыеобъединены в одну концепцию с точки зрения двух направлений обеспеченияпожарной безопасности: пожарная безопасность людей – основного мобильногоконтингента эвакуирующихся, спасаемых маломобильных групп населения,пожарных и пожарной безопасности объекта защиты во время и после пожара.Разработан алгоритм оптимального определения требуемых пределовогнестойкости с точки зрения обеспечения пожарной безопасности людей исохранения объекта как материальной ценности (рисунок 14).Отмечено, что основная проблема принятия требуемых пределовогнестойкости основных несущих конструкций высотных зданий с повышеннымзапасом заключается в том, что не увязаны между собой задачи по обеспечениютребуемой огнестойкости, огнесохранности (2-кратный запас огнестойкости) ипрогрессирующего обрушения (2-кратный запас).19Рисунок 14 – Алгоритм определения оптимальных значений требуемых пределовогнестойкости основных несущих конструкций высотных жилых зданий:τр.э – расчетное время эвакуации людей из здания; τ р.сп – расчетное время спасения людей изздания; τр.туш – расчетное время тушения пожара; τэкв – эквивалентная продолжительностьпожара для n-го количества возможных наиболее неблагоприятных сценариев его развития;τб – максимальное время безопасности людей (максимальное время из расчетного времениэвакуации людей, расчетного времени спасения людей или расчетного времени тушенияпожарными подразделениями); tcr – критическая температура прогрева; Kо – коэффициентогнестойкости; Птр – требуемый предел огнестойкости основных несущих конструкцийСопоставление изученных факторов, позволяет сделать вывод о том, чтопринимаемые требуемые пределы огнестойкости основных несущихконструкций в 240 минут (R240) имеют завышенный запас как минимум вдва раза (рисунок 15).20Рисунок 15 – Сопоставление основных факторов, влияющих на требуемые пределыогнестойкостиНа основе анализа нормативных требований ранее существовавшихнормативных документов в России по проектированию и строительствувысотных зданий и существующих норм зарубежных стран разработана блоксхема системы обеспечения пожарной безопасности высотных жилых зданий сучетом возможностей и действий пожарных подразделений.В результате исследования комплексной оценки пожарной опасностивысотных жилых зданий сформулирована концепция определения требуемыхпределов огнестойкости основных несущих конструкций высотных жилыхзданий в зависимости от пожарной безопасности людей и сохранения объектакак материальной ценности, отвечающие современным тенденциям «гибкого»(объектно-ориентированного) нормирования.

Установлено, что с точки зрениякомплексной оценки пожарной опасности высотных жилых зданий и расчетовна примере колонны требуемые пределы огнестойкости основных несущихконструкций высотных жилых зданий не должны превышать R180.ЗАКЛЮЧЕНИЕ1.Впервыеразработананаучно-обоснованнаяконцепциянормирования требуемых пределов огнестойкости основных несущихконструкций высотных жилых зданий на основе факторов, характеризующихразвитие пожара с учетом действий пожарных подразделений ипродолжительности процессов эвакуации и спасения людей.

Предложенаклассификация факторов, оказывающих влияние на требуемые пределыогнестойкости основных несущих конструкций и включающих в себяколичество и размещение пожарной нагрузки, продолжительность введенияпожарными подразделениями огнетушащих веществ и их влияние на «реальные»21температурные режимы пожара, расчетное время эвакуации и спасения людей изздания.2.Разработан алгоритм обоснованного определения требуемыхпределов огнестойкости основных несущих конструкций высотных жилыхзданий, позволяющий дифференцировано подходить к нормированиютребуемых пределов огнестойкости в зависимости от расчетного времениэвакуации людей из здания, расчетного времени спасения людей из здания ирасчетного времени тушения и эквивалентной продолжительности пожара.3.Получены уточненные значения количества удельной пожарнойнагрузки в высотных жилых зданиях, которые необходимо использовать примоделировании температурных режимов в объеме высотных жилых зданий, атакже расчетов требуемых пределов огнестойкости несущих конструкций.Проведенная расчетно-аналитическая оценка «реальных» температурныхрежимов и потери огнестойкости основных несущих конструкций позволяетболее объективно оценивать огнестойкость высотных жилых зданий иустанавливать прогнозные сценарии развития пожара для высотных жилыхзданий.4.Впервые установлены параметры движения пожарных-спасателейV = f(L) (скорость по лестнице вверх с носилками и скорость по лестнице внизсо спасаемым массой 60, 75 и 90 кг на носилках), а также время спасения извысотных жилых зданий высотой до 150 м при невозможности использованиялифтов для транспортирования пожарных подразделений.