Семендеев В.Н._ТБбд-1603в. Анализ качества и эффективности систем противодымной защиты зданий культурнозрелищных учреждений Студент
 Скачать 2.73 Mb.
|
|
2 Анализ качества и эффективности системы противодымной защиты объекта исследования 2.1 Общие сведения об объекте Здание МБУ ДК Юбилейный расположено в центральной части города по адресу г. Бугуруслан ул. Коммунистическая, д. А, – в 3 км от 25 пожарно-спасательной части по охране г. Бугуруслана Бугурусланского района 10 пожарно-спасательного отряда ФПС ГПС ГУ МЧС России по Оренбургской области. Здание МБУ БДК Юбилейный сдано в эксплуатацию в 1971 году. Основное назначение здания – культурно-просветительское. Режим работы с 09.00-18.00. Количество персонала – 26 человек. В здании проводятся культурно массовые, театральные, цирковые представления приезжих и местных артистов (количество людей при проведении данных мероприятий может возрасти до 500 человека также выставки-продажи фирм- производителей из других городов России. Непосредственно к зданию МБУ БДК Юбилейный с юго-западной стороны примыкает х этажное здание Бугурусланского государственного драматического театра имени Н.В.Гоголя, с северо-западной стороны примыкает х этажное здание Специализированной детско-юношеской спортивной школы олимпийского резерва по вольной борьбе имени М.Р. Борова. План- схема на местности МБУ БДК Юбилейный указана в Приложении А. 2.2 Данные о пожарной нагрузке Двухэтажное этажное здание МБУ БДК Юбилейный – Г-образное размером в плане 33×13; 24×33; 24×8 м. Фундамент – железобетонные блоки, наружные и внутренние капитальные стены кирпичные, перегородки 16 кирпичные, перекрытия железобетонные, кровля мягкая рубероидная на мастике в три слоя II степени огнестойкости. Имеется подвальное помещение. Высота помещений – 3,05 м. Общая площадь помещений 3519,7 м 2 На м этаже расположены административно-бытовые помещения персонала, фойе, гардероб, подсобные помещения, зрительный зал. Нам этаже расположены подсобные помещения, служебные помещения. В подвале, расположенном под зданием, проходят трубопроводы водоснабжения, канализации, отопления, Подвал разделен на две отдельные части, южная часть имеет обособленный выход непосредственно наружу и с наземными этажами не совмещается, а в северную часть вход через 1 этаж по лестничной клетке № 3. Свойства горючего материала в зальном помещении приняты согласно [16]: вид применяемого горючего материала – мебель, декорации твердый горючий материал ; теплота сгорания материала принимается равной ; массовая скорость выгорания материала принимается равной ; потребление кислорода при горении горючего материала ; дымообразующая способность используемых горючих материалов ; линейная скорость распространения огня по горючей нагрузке ; удельное выделение угарного газа при сгорании материалов ; 17 удельное выделение углекислого газа при сгорании материалов ; удельное выделение соляной кислоты при сгорании материалов ; коэффициент полноты горения ; удельное значение пожарной нагрузки – 300 МДж/м 2 2.3 Противопожарное водоснабжение Внутреннее противопожарное водоснабжение МБУ БДК Юбилейный включает в себя – 8 пожарных кранов нам этаже в коридоре, в зале, в фойе – 6 шт. и 2 пожарных крана нам этаже в коридоре и на лестничной клетке – под сценическим комплексом в помещении насосной 2 насоса- повысителя. Характеристика источников наружного противопожарного водоснабжения представлена в таблице 1. Таблица 1 – Источники наружного противопожарного водоснабжения № пожарного гидранта Вид водопроводной сети Напор в сети, МПа Расстояние до объектам Водоотдача, л/с ПГ №41 К 0,2 50 60 ПГ №42 К 0,2 80 60 ПГ №67 К 0,2 70 60 Месторасположение пожарных гидрантов – ПГ № 41 на перекрестке улиц Ленинградская-Коммунистическая; – ПГ № 42 по ул. Ленинградская – ПГ № 67 на перекрестке улиц Коммунистическая – 18 Красногвардейская. Расположение пожарных гидрантов представлено на план-схеме на местности МБУ БДК Юбилейный в Приложении А. 2.4 Сведения о характеристиках электроснабжения, отопления и вентиляции Система электроснабжения на объекте представлена – силовое, 380 В, отключение производит в дневное время дежурный электрик, в ночное время – вахтер с электрощитовой, расположенной под сценой, полное отключение с подстанции ПАО «Ростелеком» г. Бугуруслан ул. Ленинградская 39; – осветительная сеть, 220 В, отключение производит в дневное время дежурный электрик, в ночное время – вахтер с электрощитовой. Отопление в МБУ БДК Юбилейный выполнено центральным водяным от котельной № 8, расположенной на территории ПАО «Ростелеком» г. Бугуруслан, в качестве топлива применяется природный газ. При возникновении пожара или аварии отключение производит дежурный оператор непосредственно из котельной. Вентиляция на объекте естественная, на сцене с левой стороны имеется люк дымоудаления с электроприводом. 2.5 Вероятная обстановки при возникновении чрезвычайных ситуаций на объекте исследования Основными условиями и обстоятельствами, осложняющими обстановку при возникновении чрезвычайных ситуаций (пожаре) в культурно-зрелищных учреждениях, являются [12], [15], [22]: паника и значительное количество зрителей, вызывающие значительные затруднение при осуществлении эвакуационных мероприятий 19 скопление пожарной нагрузки, способное ускорить развитие пожара с переходом огня в зрительный зал, в чердачное помещение развитая система вентиляции, наличие пустот, по которым огонь также способен интенсивно распространяться в случае пожара очень высокий коэффициент скорости распространения пожара 7 – 414 [16]); быстрое задымление зальных помещений электроустановки под напряжением, способные привести к поражению электрическим током, как посетителей, таки участников тушения пожара обрушение подвесных и ограждающих конструкций зрительного зала. Алгоритм действий персонала объекта при возникновении пожара выполнен в Приложении Б на рисунке Б. На основе таблицы выполнена блок-схема в Приложении В на рисунке В. Поэтажные планы эвакуации представлены в графической части работы. Следует отметить, что пожары могут произойти в любой части культурно-зрелищных учреждений. Однако самый неблагоприятный сценарий связан с пожаром на сцене. Согласно статистическим данным примерно 65% пожаров в театрах возникает на сцене. При этом значительный объем сценической части благоприятно сказывается на распространении пожара [22]. Дым не только заполняет объем помещения, но и распространяется через неплотности в соседние. Температура достигает пределов, опасных для жизни и здоровья людей. Выделяют несколько возможных сценариев развития пожара. При этом характер сценария определяется состоянием проемов (открыты или закрыты. Для сценария пожара, при котором портальный проем оказывается перекрытым противопожарным занавесом огонь в течение нескольких минут распространяется по сгораемым конструкциям сцены, охватывая весь её 20 объём, что оказывается возможным, благодаря расположению горючей нагрузки и постоянно существующим воздушным потокам в объёме сцены. Скорость распространения огня по сцене может достигать 3 мс, а вертикальная скорость развития огня может оказаться в 2 раза выше. Температура в зоне горения достигает СВ этом случае на противопожарный занавес оказывается существенное избыточное давление продуктами горения, которое может составлять примерно 400-600 кПа. В этих условиях металлические конструкции быстро нагреваются и поэтому через 25…30 мин после начала пожара возможно обрушение покрытия сцены [22]. При закрытом портале и открытых дымовых люках происходит подсос воздуха, который изменяет направление газовых потоков и способствует более интенсивному выгоранию пожарной нагрузки. В этом случае риск распространения пожара в зрительный зал становится существенно ниже. В случае открытых проемов отсутствие либо неисправность противопожарного занавеса, закрытых дымовых люках продукты горения, искры, куски горящего мусора могут попасть в объем зрительного зала. В этом случае создается угроза людям, чердачному перекрытию колосниковым решеткам. Анализ произошедших пожаров свидетельствует, что зрительный зал в таких условиях может быть заполнен продуктами сгорания примерно за полторы минуты. Продукты горения, образовавшиеся в сценической коробке, могут открывать двери, которые ведут из зрительного зала в соседние помещения, фойе. При этом двери, которые открываются в сторону сцены, невозможно открыть даже нескольким людям. В случае, когда портальный проем и дымовые люки открыты, продукты сгорания поднимаются вверх, и только незначительная часть поступает в зальное помещение. К нижней части зрительного зала, а также на сцене создается мощное разрежение, которое захлопывает двери в зрительный зал [15]. На исследуемом объекте наибольшее количество людей может находиться в зрительном зале вовремя демонстрации фильмов, 21 представлений. Эвакуация людей может производится из зрительного зала через 2 эвакуационных выхода, расположенных с северной и южной стороны с последующим выходом на улицу. Вывод по разделу 2 Анализ системы противодымной защиты показал, что для рассматриваемого объекта удаление продуктов горения при пожаре системами вытяжной противодымной вентиляции следует предусматривать [14]: из коридоров без естественного проветривания при пожаре длиной болеем в зданиях с числом этажей два и более [14]; из каждого помещения без естественного проветривания при пожаре с высокой плотностью пребывания людей [14]. Таким образом, система дымоудаления требуется для зрительного зала и примыкающего коридора на первом этаже, так как во всех остальных случаях сформулированные требования выполняются наличие естественного проветрирования). При этом, согласно п [14] для удаления продуктов горения при пожаре в многоэтажных зданиях следует применять вытяжные системы с механическим побуждением в многоэтажных зданиях следует применять вытяжные системы с механическим побуждением [14], что является несоответствием для рассматриваемого объекта. Кроме того, обследование объекта показало необходимость оборудования дверей эвакуационных выходов приспособлениями для самозакрывания и уплотнением в притворах. Вытяжная противодымная вентиляции для защиты коридора должна проектироваться отдельно от системы, предназначенной для защиты [14] зрительного зала согласно п. 7.6 [14]. Таким образом, требуется модернизация системы дымоудаления и ее конструирование с механическим побуждением. 22 3 Разработка мероприятий по повышению эффективности противодымной защиты объекта исследования 3.1 Анализ современных технологий и систем противодымной защиты Одна из самых опасных ситуаций, с которыми можно столкнуться в здании, – это задымление. Хотя сами пожары часто бывают разрушительными, больше всего травм может причинить дым. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся технологии, используемые для организации противодымной защиты. Анализ выполнен на основании публикаций и нормативных требований, приведенных в литературе [2]-[8], [10], [20], [25]. 3.1.1 Герметизация здания Основным средством противодымной защиты является создание перепада давления воздуха между дымовой зоной и другими помещениями. Основная идея заключается в создании в прилегающих помещениях более высокого давления воздуха, чем в дымовой зоне. Таким образом, воздух из прилегающих зон попадает в дымовую зону и предотвращается распространение дыма по всему зданию. 3.1.2 Специальные системы противодымной вентиляции и системы двойного назначения Системы противодымной вентиляции бывают специальными или двойного назначения. Специальная система противодымной вентиляции установлена в здании с единственной целью – обеспечение противодымной защиты. Это отдельная система предназначена для перемещения и распределения воздуха, которая не функционирует в нормальных условиях 23 эксплуатации зданий. Специальные системы используются для особых областей, таких как шахты лифтов и лестничные клетки, где требуются специальные методы противодымной защиты. Системы двойного назначения – это системы, которые разделяют компоненты с некоторыми другими системами, например, такими как система автоматизации зданий, общеобменной вентиляции. При активации система меняет свой режим работы для достижения целей противодымной защиты. 3.1.3 Работа совместно с системами пожаротушения Задача систем пожаротушения – как можно быстрее локализовать пожар. Системы пожаротушения локализуют очаг возгорания, ноне дыми срабатывают автоматически из-за высокой температуры. Эти системы напрямую зависят от наличия водоснабжения, тогда как системы противодымной защиты обычно зависят от электроснабжения, необходимого для работы вентиляционного оборудования, клапанов и заслонок. Система противодымной защиты обычно отделена от системы пожаротушения, потому что у них разные цели. Однако система пожаротушения должна быть спроектирована таким образом, чтобы работать с системой дымоудаления и не мешать ее работе. Например, если применяется спринклерная система пожаротушения, то система дымоудаления не должна иметь слишком большую производительность, чтобы не увеличить размер очага пожара за счет работы. Более того, если сработает система дымоудаления с газовой установкой пожаротушения, необходимо предпринять определенные меры по ограничению ее работы, газовое огнетушащее вещество может быть удалено вместе с продуктами горения, что не обеспечит требуемую эффективность работы установки. Следовательно, газовые установки пожаротушения и системы дымоудаления не должны работать одновременно водной и той же зоне. 24 Системы дымоудаления получают информацию о месте возгорания от пульта управления. Специальное программное обеспечение, используя данные от датчиков дыма и тепла, определяет место возникновения пожара. В случае, если сигналы получены из более чем одной зоны задымления, система дымоудаления должна продолжить автоматическую работу в режиме, определяемом первым полученным сигналом. 3.1.4 Основные типы систем Системы дымоудаления в зданиях можно классифицировать наследующие типы защита шахты и защита напольных поверхностей. Защита шахты состоит из систем подпора воздуха в лестничные клетки и лифтовые шахты. Защита напольных поверхностей предполагает несколько вариантов зонального контроля задымления. Использование конкретной системы или комбинации систем зависит от требований строительных норм в области пожарной безопасности, а также от конкретных требований к безопасности. 3.1.5 Защита лестничных клеток Лестничные клетки, имеющие систему противодымной защиты, изолируются от помещений здания. Подпор воздуха в лестничные клетки – наиболее распространенный тип специальной системы противодымной защиты. Сообщение между зданием и лестничной клеткой обеспечивают противопожарные двери на каждом этаже. Так как для эвакуации используются лестничные клетки, то обеспечение ее незадымляемости является жизненно необходимым фактором. Целью герметизации лестничных клеток является поддержание приемлемой среды внутри лестничных клеток в течение времени, необходимого для того, чтобы люди могли покинуть здание. Под приемлемой средой понимается среда, в которой продукты горения, включая токсичные газы, твердые частицы и тепло, ограничены безопасными значениями. Второстепенная цель герметизации лестничной клетки - создание благоприятных условий для работы пожарных. Существует два типа подпора воздуха в лестничные клетки 25 некомпенсированный - приточный воздух подается в лестничную клетку за счет запуска вентилятора. Это обеспечивает два или более перепада давления один перепад при закрытых дверях, второй перепад при одной открытой дверце и т. д. компенсированный - приточный воздух также подается в лестничную клетку за счет запуска вентилятора, но система вентиляции регулирует положительный дифференциал в зависимости от различных комбинаций открытых и закрытых дверей. Эту регулировку можно выполнить либо путем регулирования расхода приточного воздуха, либо путем сброса избыточного давления в лестничной клетке. Обычно для сброса избыточного давления могут использоваться барометрические заслонки, заслонки с электроприводом, автоматически открывающаяся дверь лестничной клетки наружу на уровне земли или вытяжной вентилятор. Важно создать достаточное давление, чтобы не допустить попадания дыма. Однако, если давление в лестничной клетке слишком велико, то открытие двери, ведущей в лестничную клетку, может быть затруднено. 3.1.6 Защита лифтовых шахт Лифтовые шахты представляют собой особую проблему сточки зрения дымоудаления. Шахты лифтов образуют идеальные дымоходы для втягивания дыма в верхние этажи здания. Поскольку у лифтов обычно есть отверстия на каждом этаже, а уплотнения на дверях лифтов часто плохие, шахта лифта может стать причиной распространения дыма по всему объему зданию. Чтобы лифт был пригоден для использования вовремя задымления, шахты лифтов должны находиться под давлением также, как ив лестничной клетке. Однако создание давления в шахте лифта представляет ряд проблем. Двери лифта можно оборудовать улучшенными уплотнениями и резиновыми накладками. Однако эти действия не устраняют полностью утечку воздуха. 26 Более того, большинство шахт лифтов не предназначены для работы под давлением. Также существуют локальные перепады давления, которые создают автомобили при движении вверх и вниз по валам. Валы часто изготавливаются из пористого материала, который не может выдерживать давление воздуха. Шахты не предназначены для осмотра после установки лифтов, поэтому поиски ремонт трещин, которые могут обеспечить проникновение дыма или уйти под давлением, затруднены. Несмотря на то, что было предложено и исследовано несколько методов решения проблем, связанных с повышением давления воздуха в лифтовых шахтах, четких рекомендаций относительно противодымной защиты лифтовых шахт нет. 3.1.7 Защита помещений В лестничную клетку под давлением дым может проходить через трещины в полах и перегородках, а также через другие шахты, угрожая жизни или нанося ущерб имуществу в местах, удаленных от огня. Концепция защиты помещений от задымления предназначена для ограничения задымления внутри здания. При выделении зон задымления распространение дыма ограничивается дымовыми преградами. Эти дымовые преграды включают в себя перегородки, полы или двери, которые закрываются вовремя пожара. Когда пожар возникает водной из зон, она становится зоной задымления. В случае пожара можно использовать перепады давления и воздушные потоки, создаваемые механическими вентиляторами и рабочими заслонками, для ограничения дыма в зоне, в которой возник пожар. Когда возникает пожар задымление, все недымовые зоны, прилегающие к дымовой зоне, находятся под положительным давлением, а дымовая зона - под отрицательным. |