Разработка противопожарных мероприятий

/

/

Дипломный проект

Разработка противопожарных мероприятий

Введение

пожарный безопасность инженерный защита

В целях защиты жизни и здоровья граждан, имущества физических и юридических лиц, охраны окружающей среды на территории, в здании и помещениях должны выполняться требования пожарной безопасности - специальные условия социального и технического характера, установленные в целях обеспечения пожарной безопасности законодательством Российской Федерации, нормативными документами или уполномоченным государственным органом.

Объекты должны иметь системы пожарной безопасности, направленные на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара, в том числе их вторичных проявлений на требуемом уровне.

Особенно актуальной на сегодня является пожарная безопасность общественных зданий, которые должны быть оборудованы самой совершенной сигнализацией, работающей бесперебойно.

Группа общественных зданий включает весьма широкий спектр зданий, отличающихся по количеству присутствующих в них людей, по количеству пожарной нагрузки, а также по характеру (режиму) функционирования. Кроме того, в пределах каждого из перечисленных признаков наблюдаются существенные различия, требующие дифференцированного подхода к решению задач по обеспечению пожарной безопасности. Так, при решении вопроса обеспечения безопасности людей в случае пожара, необходимо учитывать психофизиологические особенности присутствующего в здании контингента, степень знания планировочных особенностей здания, а также уровень готовности к восприятию сигнала о пожаре и выполнению необходимых действий по эвакуации из здания. С точки зрения обеспечения защиты находящихся в здании материальных ценностей следует учитывать не только размеры ожидаемого материального ущерба, но и социальную значимость возможных потерь от пожара.

Основной способ обеспечения безопасности людей при пожарах в общественных зданиях и сооружениях - это их эвакуация в безопасную зону. Безопасной зоной считаются помещения (участки помещений) внутри зданий и пространство снаружи здания (в т.ч. участки кровли, эстакады и другие подобные элементы зданий), где исключается воздействие опасных факторов пожара на людей.

Требуемый уровень обеспечения пожарной безопасности людей с помощью использования систем предотвращения пожара, систем противопожарной защиты и организационно-технических мероприятий должен быть не менее 0,999999 предотвращения воздействия опасных факторов пожара в год в расчете на каждого человека, а допустимый уровень пожарной опасности для людей должен быть не более 10^-6 воздействия опасных факторов пожара, превышающих допустимые значения, в год в расчете на каждого человека.

Статистика пожаров по Омской области за 2011-2012 г.г., показывает, что количество пожаров в зданиях, помещениях и предприятиях торговли увеличилось с 33 до 36 в год. Материальный ущерб от пожара составил 4674 тыс. рублей в 2011 году и 4462 тыс. рублей в 2012 году. Всего на пожаре погибло 189 человек в 2011 году и 198 человек в 2012 году. В зданиях, помещениях и предприятиях торговли в 2011 году не погиб ни один человек, а в 2012 году - 4.

В данной выпускной квалификационной работе проведена разработка противопожарных мероприятий в здании Центрального детского универмага «Дружный мир» г. Омска.

Цель выпускной квалификационной работы - показать уровень квалификации инженера по пожарной безопасности.

Задачи выпускной квалификационной работы:

- проанализировать пожарную опасность Центрального детского универмага «Дружный мир»;

- разработать мероприятия, направленные на повышение существующего уровня пожарной безопасности на данном объекте.

1. Характеристика объекта

1.1 Описание объекта

Объект - Центральный детский универмаг «Дружный мир», расположенный по адресу пр. Карла Маркса, 7.

Объект представляет собой 5-ти этажное здание предприятия торговли с подвальным помещением и двумя надстройками. Здание II степени огнестойкости, класс функциональной пожарной опасности Ф 3.1, класс конструктивной пожарной опасности С-0.

К зданию со стороны двора пристроены северный и южный 2-х этажные дебаркадеры. На первых этажах дебаркадеров находятся приемные отделения, на вторых этажах расположены административные помещения.

В подвале находятся складские помещения и помещения инженерного оборудования здания.

На первом, втором и третьем этажах расположены торговые залы размером 1224 м² каждый и помещения административно-бытового назначения.

Четвертый и пятый этажи отведены под складские и административно-бытовые помещения.

Над 5 этажом две надстройки (северная и южная), разделенных между собой чердачным помещением площадью 1346,55 м². Там находится машинное отделение.

Планируется пристройка дополнительных торговых площадей к 1-3-му этажам, подвалу, между дебаркадерами.

Здание каменное, конструкция каркасная. Каркас из железобетонных колонн и балок. Ограждающие конструкции (стены и перегородки) - кирпичная кладка. Перекрытия - пустотные и кровельные плиты перекрытия, местами монолитный железобетон. Внутренние перегородки выполнены из кирпича. Межэтажные перекрытия выполнены из железобетонных плит. Кровля рубероидная по железобетонным плитам.

В Центральном детском универмаге «Дружный мир» расположены торговые площади, в которых осуществляется торговля детской одеждой и игрушками, спортивным инвентарём, бытовой продукцией, мебелью, сувенирами.

Режим работы Универмага с 10:00 до 21:00 без обеда и выходных. Режим работы административно-управленческого аппарата с 9:00 до 18:00, перерыв на обед с 13:00 до 14:00, выходные дни - суббота и воскресенье.

Общая численность персонала по штату-320 человек, ежедневно находятся на территории: в будние дни - 320 человек, в выходные - 210 человек. На предприятии имеется собственная служба безопасности численностью 22 человека. Ежедневно к несению дежурства привлекаются 8 человек, в том числе 2 человека, остаются дежурить в ночное время (3 человека в летнее время, с учетом работы временно расположенного на крыльце универмага летнего кафе).

Большая пожарная нагрузка торговых залов заключается в наличии:

- большого количества мебели;

- большого количества сгораемых материалов (игрушки, одежда, парфюмерия и косметика);

- складских помещений.

Наружное противопожарное водоснабжение универмага, осуществляется от городской водопроводной сети. В непосредственной близости от универмага находится 6 ПГ: ПГ №66 К-150, Р-4 атм., Q-14 л/с пр. Маркса, 4 «В»; ПГ №67 К-150, Р-3 атм., Q-10 л/с, пр. Маркса, 4 «В»; ПГ №271 К-300, Р-3 атм., Q-20 л/с, ул. Чкалова, 25; ПГ №273 К-150, Р-4 атм., Q-10 л/с, ул. Чкалова, 33; ПГ №274, К-150, Р-4 атм., Q-10 л/с, ул. Чкалова, 35; ПГ №336 К-250, Р-3 атм., Q-10 л/с, пр. Маркса, 5 «А» (рис.1).

Внутреннее п/п водоснабжение универмага осуществляется от 26 пожарных кранов (ПК): подвал - 3 ПК, 1 этаж - 4 ПК, 2 этаж - 4 ПК, 3 этаж - 4 ПК, 4 этаж - 5 ПК, 5 этаж - 6 ПК.

Рисунок 1. Схема противопожарного водопровода

Отопление центральное водяное от ТЭЦ 5, калориферы в дебаркадерах. Вентиляция приточно-вытяжная, естественная, включение осуществляется с пульта управления, расположенного на проходной. Сплитсистемы, осуществляющие климат контроль. Имеется система дымоудаления (не рабочая). В здании расположены 3 лифта - 2 грузовых и 1 пассажирский, планируются еще 2 лифта и траволатор. Освещение: электрическое 220 В осуществляется от подстанция городской сети 1*11-402, расположенной во дворе универмага. Связь осуществляется по внешней и внутренней телефонной сети.

Подъездные пути к зданию асфальтированные. Подъезд к зданию с улиц Чкалова, Красных Зорь.

Здание оборудовано системой оповещения людей о пожаре 3-го типа, который обеспечивает: автоматизированное речевое оповещение людей, включение световых табло «ВЫХОД». Помещение разбито на 10 зон оповещения. Последовательность оповещения определена исходя из условий обеспечения безопасности.

В здании выполнена спринклерная водяная система пожаротушения. Неотапливаемые помещения (приемные отделения ('дебаркадеры') и витражи) защищаются дренчерными направлениями, присоединенными к питающим трубопроводам спринклерных направлений через клапаны с электропуском. В качестве побудительной системы для дренчерных направлений используется пожарная сигнализация.

Питание системы пожаротушения водой предусматривается от двух независимых вводов водопровода Ду 200 (по 1 категории).

Количество эвакуационных выходов с первого этажа 8, со второго этажа - 6, с третьего - 4, с четвертого, пятого и шестого по 2 с этажа. Лестницы и лестничные клетки, предназначенные для эвакуации, являются лестницами 2-го типа. Открывание дверей эвакуационных выходов по направлению выхода людей из здания.

Помещения оборудованы первичными средствами пожаротушения - огнетушителями.

Пожарная охрана - ПЧ-1 4 отряд ФПС по Омской области, ул. Пушкина, 54, тел. 31-83-00.

1.2 Определение класса функциональной пожарной опасности здания

Здания (сооружения, строения, пожарные отсеки и части зданий, сооружений, строений - помещения или группы помещений, функционально связанные между собой) по функциональной пожарной опасности в зависимости от их назначения, а также от возраста, физического состояния и количества людей, находящихся в здании, сооружении, строении, возможности пребывания их в состоянии сна подразделяются на различные классы. В соответствии со статьей 32 [1] здание Центрального детского универмага «Дружный мир» относится к классу Ф3.1 - здания организаций торговли.

1.3 Определение требуемой степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности здания

Степень огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков - классификационная характеристика зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков, определяемая пределами огнестойкости конструкций, применяемых для строительства указанных зданий, сооружений, строений и отсеков [1]. В соответствии с табл. 3 [15] для пятиэтажных зданий с площадью этажа в пределах пожарного отсека равной 2500 м² определена I, II степень огнестойкости. Согласно проектной документации фактическая степень огнестойкости - СОII.

Класс конструктивной пожарной опасности зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков - классификационная характеристика зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков, определяемая степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании опасных факторов пожара [1]. В соответствии с табл. 6.11 [6] требуемый класс конструктивной пожарной опасности здания - С0.

1.4 Экспертиза уровня пожарной безопасности объекта

Проведение экспертизы уровня пожарной безопасности здания Центрального детского универмага «Дружный мир» осуществляется с целью выявления несоответствия объемно-планировочных, конструктивных и инженерно-технических решений объекта основным противопожарным нормам.

К объемно-планировочным решениям противопожарной защиты относят проекты внутренней планировки зданий с обоснованием выбранного варианта площади противопожарных отсеков и секций; проекты планировочных решений эвакуационных путей, входов и выходов. В свою очередь конструктивные решения характеризуются рациональным выбором соответствующих строительных конструкций (стен, перегородок, перекрытий и т.д.) со степенью огнестойкости, соответствующей требуемой для данного типа здания. Выбор и установка систем пожарной автоматики, внутреннего противопожарного водопровода и иных систем противопожарной защиты определяют комплекс инженерно-технических решений обеспечения пожарной безопасности здания.

В соответствии со статьей 80 [1] конструктивные, объемно - планировочные и инженерно-технические решения зданий, сооружений и строений должны обеспечивать в случае пожара:

- эвакуацию людей в безопасную зону до нанесения вреда их жизни и здоровью вследствие воздействия опасных факторов пожара;

- возможность проведения мероприятий по спасению людей;

- возможность доступа личного состава подразделений пожарной охраны и доставки средств пожаротушения в любое помещение зданий, сооружений и строений;

- возможность подачи огнетушащих веществ в очаг пожара;

- нераспространение пожара на соседние здания, сооружения и строения.

Экспертиза строительных конструкций объекта

Экспертиза конструктивных решений здания «Дружный мир» целесообразнее провести в виде экспертизы основных строительных конструкций в соответствии с классом их конструктивной пожарной опасности и пределом огнестойкости. Согласно пункту 5.17 [16] степень огнестойкости здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций. Поэтому зная фактическую степень огнестойкости всего здания, и воспользовавшись табл. 21, 22, 23 [1], определим соответствие конструктивных элементов здания нормативным требованиям. Результаты систематизируем в табл. 1.

Таблица 1. Экспертиза строительных конструкций

П_ф, П_тр - значения фактического и требуемого пределов огнестойкости строительной конструкции соответственно.

К_ф, К_тр - фактический и требуемый класс пожарной опасности строительной конструкции соответственно.

Сокращение «н. н.» означает, что показатель не нормируется.

Вывод: в результате проведения экспертизы строительных конструкций здания, нарушений норм пожарной безопасности не выявлено.

Экспертиза условий спасения и эвакуации людей из здания

Эвакуация представляет собой процесс организованного самостоятельного движения людей наружу из помещений, в которых имеется возможность воздействия на них опасных факторов пожара. Эвакуацией также следует считать несамостоятельное перемещение людей, относящихся к маломобильным группам населения, осуществляемое обслуживающим персоналом. Эвакуация осуществляется по путям эвакуации через эвакуационные выходы [16].

Спасение представляет собой вынужденное перемещение людей наружу при воздействии на них опасных факторов пожара или при возникновении непосредственной угрозы этого воздействия. Спасение осуществляется самостоятельно, с помощью пожарных подразделений или специально обученного персонала, в том числе с использованием спасательных средств, через эвакуационные и аварийные выходы [16].

В соответствии со статьей 53 [1] каждое здание, сооружение или строение должно иметь объемно-планировочное решение и конструктивное исполнение эвакуационных путей, способствующее безопасной эвакуации людей при пожаре. Для обеспечения эвакуации людей должны быть:

- установлено необходимое количество, размеры и соответствующее конструктивное исполнение эвакуационных путей и эвакуационных выходов;

- обеспечено беспрепятственное движение людей по эвакуационным путям и через эвакуационные выходы;

- организованы оповещение и управление движением людей по эвакуационным путям (в том числе с использованием световых указателей, звукового и речевого оповещения).

Безопасная эвакуация людей из зданий, сооружений и строений при пожаре считается обеспеченной, если интервал времени от момента обнаружения пожара до завершения процесса эвакуации людей в безопасную зону не превышает необходимого времени эвакуации людей при пожаре.

Теперь произведем экспертизу основных решений по эвакуации людей из здания Центрального детского универмага «Дружный мир». Результаты систематизируем в табл. 2.

Таблица 2. Экспертиза основных решений по эвакуации людей из здания

Вывод: в результате проведения экспертизы основных решений по эвакуации людей из здания нарушения требований пожарной безопасности не выявлены.

Экспертиза систем отопления и вентиляции объекта

Проведем экспертизу проектных решений систем отопления и вентиляции здания Центрального детского универмага «Дружный мир».

Таблица 3. Экспертиза проектных решений систем отопления и вентиляции

Вывод: в результате проведения экспертизы проектных решений систем отопления и вентиляции нарушений требований пожарной безопасности не выявлено.

Экспертиза систем пожарной автоматики объекта

Проведена экспертиза систем пожарной автоматики объекта, результаты приведены в табл.4.

Таблица 4. Экспертиза систем пожарной автоматики объекта

Вывод: согласно проведенной экспертизы выявлены нарушения НПБ 110-03 табл.1 п. 10.3 и СП 3.13130.2009 табл. 2 п.8, а именно:

- отсутствует автоматическая установка пожарной сигнализации;

- здание оборудовано системой оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре 3-го типа, а необходим 4-ый тип.

Экспертиза противопожарного водоснабжения объекта

Источники наружного противопожарного водоснабжения - это наружные водопроводные сети с пожарными гидрантами и водные объекты, используемые для целей пожаротушения [9]. Произведем экспертизу систем внутреннего и наружного противопожарного водопровода на предмет соответствия нормативным требованиям. Результат систематизируем в табл. 5.

Таблица 5. Экспертиза систем внутреннего и наружного противопожарного водопровода

Вывод: в результате проведения экспертизы проектных решений систем внутреннего и наружного противопожарного водопровода нарушений норм пожарной безопасности не выявлено.

Экспертиза противопожарных разрывов и подъездов к зданию

Проведена экспертиза противопожарных разрывов и подъездов к зданию, результаты систематизированы в табл.6.

Таблица №6. Экспертиза противопожарных разрывов и подъездов к зданию

Вывод: в результате проведения экспертизы противопожарных разрывов и подъездных путей нарушений норм пожарной безопасности не выявлено.

2. Определение уровня обеспечения пожарной безопасности людей в здании Центрального детского универмага «Детский мир»

В соответствии с [3] требуемый уровень обеспечения безопасности людей с помощью систем противопожарной защиты должен быть не менее 0,999999 вероятности предотвращения воздействия опасных факторов пожара в год в расчете на каждого человека. Допустимый уровень пожарной опасности для людей должен быть не более 10^-6 вероятности воздействия опасных факторов пожара, превышающих предельно допустимые значения, в год в расчете на каждого человека.

2.1 Методика определения уровня пожарной безопасности в здании

Для определения уровня обеспечения пожарной безопасности в здании воспользуемся методикой предложенной в приложении 2 [3]. Её сущность заключается в определении вероятности предотвращения воздействия (P_В) опасных факторов пожара (ОФП) для пожароопасной ситуации, при которой место возникновения пожара находится на первом этаже вблизи одного из эвакуационных выходов из здания.

Вероятность предотвращения воздействия ОФП (P_В) на людей в объекте вычисляют по формуле (2.1):

(2.1)

где Q_B -- расчетная вероятность воздействия ОФП на отдельного человека в год.

Уровень обеспечения безопасности людей при пожарах отвечает требуемому, если:

(2.2)

где Q_B^H -- допустимая вероятность воздействия ОФП на отдельного человека в год.

Допустимую вероятность Q_B^H принимают равной 0,000001.

Вероятность (Q_B) вычисляют для людей в каждом здании (помещении) по формуле (2.3):

(2.3)

где Q_П -- вероятность пожара в здании в год, равная 0,0203 [20];

P_Э -- вероятность эвакуации людей;

P_П.З -- вероятность эффективной работы технических решений противопожарной защиты.

Вероятность эвакуации (P_Э) вычисляют по формуле (2.4):

(2.4)

где Р_Э.П -- вероятность эвакуации по эвакуационным путям;

P_Д.В -- вероятность эвакуации по наружным эвакуационным лестницам, переходам в смежные секции здания.

Вероятность (P_э.п) вычисляют по формулам (2.5):

(2.5)

где t_бл -- время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них ОФП, имеющих предельно допустимые для людей значения, мин;

tр -- расчетное время эвакуации людей, мин;

tн.э -- интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей, мин.

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.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной l_i и шириной _i.

При определении расчетного времени длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимаются 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 l_i.

Расчетное время эвакуации людей (t_р) следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t_i по формуле (2.6):

(2.6)

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

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

Время движения людского потока по первому участку пути (t₁), мин, вычисляют по формуле (2.7):

(2.7)

где l₁ -- длина первого участка пути, м;

v₁, -- значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется по табл. 2 [3] в зависимости от плотности D.

Плотность людского потока (D₁) на первом участке пути, м²/м², вычисляют по формуле (2.8):

(2.8)

где N₁ -- число людей на первом участке, чел.;

f -- средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимаемая равной:

- взрослого в домашней одежде - 0,1 м²;

- взрослого в зимней одежде - 0,125 м²;

- подростка - 0,07 м²;

₁, -- ширина первого участка пути, м.

Скорость v₁ движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимается по табл. 2 [3] 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 (2.9):

(2.9)

где _i, _i-1 -- ширина рассматриваемого i-гo и предшествующего ему участка пути, м;

q_i, q_i-1 -- значения интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин.

Если значение q_i, определяемое по формуле (2.9), меньше или равно значению q_max, то время движения по участку пути (t_i) в минуту:

(2.10)

при этом значения q_max следует принимать равными, м/мин:

- для горизонтальных путей - 16,5;

- для дверных проемов - 19,6;

- для лестницы вниз - 16;

- для лестницы вверх - 11.

Если значение q_i, определенное по формуле (2.9), больше q_max, то интенсивность и скорость движения людского потока по участку пути i определяют по табл. 2 [3] при значении D=0,9 и более. При этом должно учитываться время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.

При слиянии в начале участка i двух и более людских потоков (рис. 1) интенсивность движения (q_i,), м/мин, вычисляют по формуле (2.11):

(2.11)

где q_i-1-- интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка i, м/мин.

_i-1 -- ширина участков пути слияния, м;

_i -- ширина рассматриваемого участка пути, м.

Рисунок 1. Слияние людских потоков

Время _бл вычисляют путем расчета значений допустимой концентрации дыма и других ОФП на эвакуационных путях в различные моменты времени. Допускается время _бл принимать равным необходимому времени эвакуации t_нб.

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.

2.2 Определение расчетного времени эвакуации людей из здания

Анализируя планировку здания, можно сделать предположение, что время эвакуации из здания целиком будет определяться временем эвакуации людей из наиболее удаленной точки с самого верхнего, пятого этажа здания Согласно методике, весь путь эвакуации разобьем на отдельные расчетные участки. При определении границ участков на пути движения к эвакуационному выходу исходим из того, что в пределах расчетного участка не должна изменяться ширина пути и не должно быть слияния потоков. При таких условиях принимаем интенсивность и скорость движения постоянными по длине участка.

Количество участков, их геометрические параметры и количество людей на них приведены в табл. 7. Схема расположения участков путей эвакуации приведена в прил.1.

Таблица 7. Параметры участков пути эвакуации

Участок 1 (начальный, горизонтальный путь)

N₁ = 32 человека;

f = 0,125 м² (взрослый человек в зимней одежде);

Используя метод линейной интерполяции и данные табл. 2 приложения 2 [7] при такой плотности потока v и q будут составлять:

v₁=78 м/мин;

q₁=8,4 м/мин.

Согласно формуле (2.7) время движения потока на этом участке будет:

Участок 2 (горизонтальный путь)

Согласно методике скорость движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимается по табл. 2 [3] 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:

Так как , то используя метод линейной интерполяции и данные табл. 2 приложения 2 [3] при такой интенсивности движения людского потока v будет составлять:

V₂=78 м/мин.

Согласно формуле (2.10) время движения потока на этом участке будет:

Участок 3 (горизонтальный путь)

Так как , то используя метод линейной интерполяции и данные табл. 2 приложения 2 [3] при такой интенсивности движения людского потока v будет составлять:

V₃=95 м/мин.

Согласно формуле (3.10) время движения потока на этом участке будет:

Участок 4 (лестница вниз)

Так как , то используя метод линейной интерполяции и данные табл. 2 приложения 2 [3] при такой интенсивности движения людского потока v будет составлять:

v₄=100 м/мин.

Согласно формуле (2.10) время движения потока на этом участке будет:

Участок 5 (лестница вниз)

Так как , то используя метод линейной интерполяции и данные табл. 2 приложения 2 [3] при такой интенсивности движения людского потока v будет составлять:

V₅=100 м/мин.

Согласно формуле (2.10) время движения потока на этом участке будет:

Участок 6 (лестница вниз)

Аналогично пятому участку время движения людей по участкам 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 будет равно 0,035 мин.

Участок 14 (горизонтальный путь)

Так как , то используя метод линейной интерполяции и данные табл. 2 приложения 2 [3] при такой интенсивности движения людского потока v будет составлять:

v₁₄=100 м/мин.

Согласно формуле (2.10) время движения потока на этом участке будет:

Определение общего времени эвакуации из здания в целом

Согласно формуле (2.6) расчетное время эвакуации из здания управления Центрального детского универмага «Дружный мир» будет равно:

t_р=t₁+t₂+t₃+t₄+9xt₅+t₁₄=0,60+0,012+0,024+9х0,035+0,02=1,006 мин.

2.3 Определение необходимого времени эвакуации людей из здания

Необходимое время эвакуации из здания управления (t_нб) в соответствии с [3] определяется как произведение критического для человека времени по продолжительности пожара, когда на него начинают влиять опасные факторы пожара (ОФП) и коэффициента безопасности (0,8):

(2.14)

Расчет t_нб производится для наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в одном из помещений первого этажа, находящегося вблизи центрального эвакуационного выхода. Необходимо рассчитать значения критической продолжительности пожара (t_кр) по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне). Наиболее опасным сценарием развития событий является эвакуация людей с пятого этажа здания через лестничную клетку. В соответствии с пунктом 2.5 [7] в качестве критерия опасности для людей, находящихся выше очага пожара, рассматривается условие достижения одним из ОФП предельно допустимого значения в лестничной клетке на уровне этажа пожара, то есть на уровне пятого этажа.

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное в соответствии с условием:

. (2.15)

Расчет времени наступления критических условий ОФП осуществляется:

- по повышенной температуре

(2.16)

- по потере видимости

(2.17)

- по пониженному содержанию кислорода

(2.18)

- по каждому из газообразных токсичных продуктов горения

(2.19)

где: t₀ - начальная температура воздуха в помещении. Примем t₀= 22⁰ С;

n - показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени. Для кругового распространения пожара n=3;

А - размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара, кг*с^-n. Для кругового распространения пожара А вычисляется по формуле:

А = 1,05 Ш_F х², n=3; (2.20)

где: Ш - удельная массовая скорость выгорания. В качестве основной пожарной нагрузки принимается деревянная мебель и ткань (одежда, игрушки), следовательно, Ш по справочным данным принимаем равной 0,00145 кг/С³;

х - линейная скорость распространения пламени по поверхности горящего вещества. В соответствии с табл. 7 [19] линейная скорость распространения пламени по поверхности при влажности 8-12% составляет 0,0108 м/с.

В - размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещений, кг:

(2.21)

где:

Q- низшая теплота сгорания материалов. В соответствии с табл. 7[19] Q= 14,7 МДж/кг;

С - удельная изобарная теплоемкость дымового газа. Согласно справочным данным С при температуре 100⁰С составляет 0,001068 МДж/кг;

з - коэффициент полноты горения. По справочным данным принимаем з для древесины при влажности 10% равной 0,97;

V_с - свободный объем помещения. Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитать свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80% геометрического объема. В здании Центрального детского универмага «Дружный мир» свободный объем лестничной клетки составит 255м³.

ц - средний коэффициент теплопотерь. Допускается при отсутствии данных принимать ц=0,3;

Lnp - предельная дальность видимости в дыму. При отсутствии специальных требований значение данного параметра принимается равным 20 м;

D_m - дымообразующая способность горящего материала. Согласно справочным данным табл. 7 [19] для зданий I-II степени огнестойкости D_m составляет 82 Нпм²/кг;

Е - начальная освещенность помещения. При отсутствии специальных требований значения Е принимается равным 50лк;

- коэффициент отражения предметов на путях эвакуации. При отсутствии специальных требований значение б принимается равным 0,3.

L - удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала. При горении мебели и тканей L_co=0,0022 кг·кг^-1, L_co2=1,285 кг·кг^-1;

Х - предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг м^-3. Согласно справочным данным Х_СО2 =0,ll кгм^-3; Х_СО =1,16х10^-3 кгм^-3; Х_HCL=23х10^-6 кгм^-3;

L_О2 - удельный расход кислорода. Согласно справочным данным удельный расход кислорода для древесины в виде мебели и тканей составит (-1,437) кг· кг^-1;

Z - безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения., который определяется по формуле:

(2.22)

где: Н - высота помещения, в котором возник пожар, равная 3,82м;

h - высота рабочей зоны, которая определяется по формуле:

h = h_пл + 1,7 - 0,5; (2.23)

где: h_пл - высота площадки, на которой находятся люди, над полом помещения, равная 0 м;

- разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении;

Следовательно:

h = h_пл + 1,7 - 0,5 = 0+1,7+0=1,7 м.

Используя формулы 3.16 - 3.22 произведем необходимые вычисления:

А = 1,05 Ш х²= 1,050,01450,0108²= 0,0000018 кг?с^-3

;

.

Таким образом время наступления критических значений ОФП будет равно:

- по повышенной температуре:

;

- по потере видимости:

;

- по пониженному содержанию кислорода:

;

- по каждому из газообразных токсичных продуктов горения:

.

Отрицательное число под знаком логарифма означает, что диоксид углерода в данном случае не представляет для человека опасность и в расчет не берется.

.

Отрицательное число под знаком логарифма означает, что оксид углерода в данном случае не представляет для человека опасность и в расчет не берется.

Отрицательное число под знаком логарифма означает, что хлороводород в данном случае не представляет для человека опасность и в расчет не берется.

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбираем минимальное - 71,29 секунды.

Необходимое время эвакуации людей (t_нб), мин, из рассматриваемого помещения рассчитываем по формуле (3.14):

Таким образом время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей (t_бл) в результате распространения на них ОФП принимаем равным необходимому времени эвакуации (t_нб).

1.5 Определение вероятности предотвращения воздействия ОФП на людей до применения дополнительных средств противопожарной защиты

В соответствии с формулой (2.5) при () вероятность эвакуации по эвакуационным путям (Р_э.п) равна 0. Принимая вероятность эвакуации людей по наружным эвакуационным лестницам и другим путям эвакуации (Р_д.в.) равной 0,03 вероятность эвакуации (P_Э) людей из здания составит в соответствии с формулой (2.4):

.

Вероятность эффективной работы технических решений противопожарной защиты (Р_п.з) вычисляют по формуле (2.24) [3]:

; (2.24)

где n- число технических решений противопожарной защиты в здании;

R_i- вероятность эффективного срабатывания i-го технического решения равная 0,95 для каждой системы. Следовательно:

.

Таким образом, согласно формуле (2.3):

.

Полученное значение Q_в не соответствует требованиям формулы (2.2), так как .

По формуле (2.1) определим вероятность предотвращения воздействия ОФП (P_В) на людей в здании:

.

Полученное значение менее допустимого , что не соответствует нормативным требованиям.

2 . Инженерные решения по противопожарной защите объекта

2.1 Предложения по улучшению уровня пожарной безопасности объекта

Целью создания систем противопожарной защиты является защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение его последствий.

Защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение его последствий обеспечиваются снижением динамики нарастания опасных факторов пожара, эвакуацией людей и имущества в безопасную зону и (или) тушением пожара.

Системы противопожарной защиты должны обладать надежностью и устойчивостью к воздействию опасных факторов пожара в течение времени, необходимого для достижения целей обеспечения пожарной безопасности [1].

Поскольку полученная величина уровня обеспечения безопасности людей при пожаре (также называемая индивидуальным пожарным риском) превышает нормативное значение, то в здании следует предусмотреть дополнительные противопожарные мероприятия, направленные на обеспечение безопасной эвакуации людей.

В соответствии с [3] противопожарная защита должна достигаться применением одного из следующих способов или их комбинацией:

- применением средств пожаротушения и соответствующих видов пожарной техники;

- применением автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения;

- применением основных строительных конструкций и материалов, в том числе используемых для облицовок конструкций, с нормированными показателями пожарной опасности;

- применением прописки конструкций объектов антипиренами и нанесением на их поверхности огнезащитных красок (составов);

- устройствами, обеспечивающими ограничение распространения пожара;

- организацией с помощью технических средств, включая автоматические, своевременного оповещения и эвакуации людей;

- применением средств коллективной и индивидуальной защиты людей от опасных факторов пожара;

- применением средств противодымной защиты.

В результате проведения экспертизы уровня пожарной безопасности здания Центрального детского универмага «Дружный мир» были выявлены несоответствия основным противопожарным нормам. А именно:

- нарушение пункта 10.3 табл.1 [14] - отсутствует автоматическая установка пожарной сигнализации;

- нарушение пункта 8 табл.2 [7] - тип системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре не соответствует требуемому.

Для улучшения уровня пожарной безопасности объекта необходимо устранить выявленные нарушения.

Так же в связи с тем, что здание Центрального детского универмага «Дружный мир» находится на реконструкции, необходимо:

- предусмотреть систему автоматического пожаротушения для пристраиваемой части здания;

- разработать план эвакуации в соответствии с изменениями в планировке объекта.

2.2 Автоматическая пожарная сигнализация

Пожарная сигнализация - это совокупность технических средств, предназначенных для обнаружения пожара, обработки, передачи в заданном виде извещения о пожаре, специальной информации и (или) выдачи команд на включение автоматических установок пожаротушения и включение исполнительных установок систем противодымной защиты, технологического и инженерного оборудования, а также других устройств противопожарной защиты [1].

Основными составляющими системы пожарной сигнализации являются:

- извещатели пожарные;

- приборы приемно-контрольные пожарные;

- приборы управления пожарные;

- системы передачи извещений о пожаре;

- другие приборы и оборудование для построения систем пожарной сигнализации.

Пожарный извещатель (ПИ) - техническое средство, предназначенное для формирования сигнала о пожаре. [1].

В соответствии с [13] извещатели классифицируются:

- по способу приведения в действие на: автоматические и ручные.

- по виду контролируемого признака пожара автоматические ПИ подразделяют на следующие типы: тепловые, дымовые. пламени, газовые, комбинированные.

- по способу электропитания ПИ подразделяют на: питаемые по шлейфу, питаемые по отдельному проводу, автономные.

- по возможности установки адреса в ПИ их подразделяют на: адресные, неадресные.

Ручные извещатели предназначены для ручного включения сигнала пожарной тревоги в системах пожарной сигнализации и пожаротушения. Они обеспечивают передачу в шлейф пожарной сигнализации тревожного извещения при включении приводного элемента (рычага, кнопки, хрупкого элемента или иного приспособления, предназначенного для перевода извещателя из дежурного режима в режим выдачи тревожного извещения при помощи механического воздействия). В отличие от ручных, автоматические извещатели реагируют на факторы, сопутствующие пожару, автоматически.

Тепловые извещатели являются средствами обнаружения конвективного тепла от очага пожара и реагируют на повышение температуры окружающей среды.

Дымовые извещатели являются средствами обнаружения аэрозольных продуктов термического разложения и реагируют на частицы твердых или жидких продуктов горения или пиролиза в атмосфере. На начальной стадии пожара в результате процесса медленного горения выделяется большое количество дыма, представляющего собой совокупность твердых частиц, взвешенных в воздухе или другой газообразной среде. Дымовые извещатели построены, исходя из двух принципов обнаружения дыма: оптического и ионизационного. Принцип действия ионизационных (радиоизотопных) извещателей основан на изменении электрических параметров радиоизотопной камеры. Эта камера является чувствительным элементом дымового извещателя и определяет его основные характеристики. Принцип действия оптических (оптико-электронных) извещателей основан на контроле оптической плотности среды. Контролируя оптические свойства среды, дым можно обнаружить двумя способами: по ослаблению первичного светового потока (за счет уменьшения прозрачности окружающей среды) и по интенсивности отраженного (рассеянного) светового потока частицами, из которых состоит дым.

Пожарные извещатели пламени являются средствами обнаружения оптического излучения пламени очага пожара и реагируют на электромагнитное излучение пламени или тлеющего очага пожара.

Газовые извещатели являются средствами обнаружения невидимых газообразных продуктов термического разложения и реагируют на газы, выделяющиеся при тлении или горении материалов. В газовых извещателях, в основном, применяются полупроводниковые газовые сенсоры и датчики на основе электрохимических преобразователей.

Комбинированные извещатели совмещают контроль нескольких факторов пожара одновременно и бывают теплодымовыми, светодымовыми, теплосветовыми и т.д.

Максимальные извещатели фиксируют наличие первичного признака пожара по превышению порога, заданного в абсолютной величине (конкретное значение концентрации дыма, оптической плотности, температуры окружающего воздуха и т.д.). Дифференциальные извещатели реагируют на превышение порога по скорости изменения контролируемого признака. Максимально-дифференциальные извещатели реагируют на превышение порога как по абсолютной величине, так и по скорости изменения контролируемого признака.

По конфигурации зоны обнаружения различают точечные, многоточечные и линейные извещатели. Точечный извещатель реагирует на наличие факторов пожара в компактной зоне. Многоточечный извещатель обеспечивает мониторинг пожарной обстановки в защищаемом помещении посредством контроля наличия факторов пожара в нескольких, распределенных в пространстве, компактных зонах. Линейный извещатель реагирует на факторы пожара в протяженной, линейной зоне.

Адресные извещатели передают на приемно-контрольный прибор не только извещение о пожаре, но и код своего адреса, по которому можно определить его местоположение.

Прибор приемно-контрольный пожарный (ППКП) - это техническое средство, предназначенное для приема сигналов от пожарных извещателей, осуществления контроля целостности шлейфа пожарной сигнализации, световой индикации и звуковой сигнализации событий, формирования стартового импульса запуска прибора управления пожарного (ППУ) [1].

Прибор управления пожарный - техническое средство, предназначенное для передачи сигналов управления автоматическим установкам пожаротушения, и (или) включения исполнительных установок систем противодымной защиты, и (или) оповещения людей о пожаре, а также для передачи сигналов управления другим устройствам противопожарной защиты [1].

Система передачи извещений используется для передачи информации в централизованные диспетчерские пункты.

Все оборудование связывается cоединительными линиями - проводами и кабелями, обеспечивающими соединение между компонентами системы пожарной сигнализации.

Размещение оборудования пожарной сигнализации зачастую предусматривается в помещениях пожарного поста или централизованных диспетчерских пунктах, то есть в специальных помещениях объекта с круглосуточным пребыванием дежурного персонала и оборудованных приборами контроля состояния средств пожарной автоматики.

Для защиты объкта проектируем неадресную (традиционную) систему пожарной сигнализации

В таких системах приёмно-контрольные приборы определяют состояние шлейфа сигнализации, измеряя электрический ток в шлейфе сигнализации с установленными в него извещателями, которые могут находиться лишь в двух статических состояниях: «норма» и «пожар». При фиксации фактора пожара извещатель формирует извещение «Пожар», скачкообразно изменяя своё внутреннее сопротивление, и, как следствие, изменяется ток в шлейфе сигнализации. Важно отделить тревожные извещения от служебных, связанных с неисправностями в шлейфе сигнализации или ложными срабатываниями. Поэтому весь диапазон значений сопротивления шлейфа для приёмно-контрольного прибора разделён на несколько областей, за каждой из которых закреплён один из режимов (Норма, Внимание, Пожар, Неисправность). Извещатели определённым образом подключаются к линии шлейфа сигнализации, с учётом их индивидуального внутреннего сопротивления в состоянии «Норма» и «Пожар».

Для традиционных систем предусматриваются такие возможности, как автоматический сброс питания пожарного извещателя с целью подтверждения сработки, возможность обнаружения нескольких сработавших извещателей в шлейфе, а также реализация механизмов, предусматривающих минимизацию влияния переходных процессов в шлейфах.

Выбор пожарных извещателей

Для эффективного функционирования системы пожарной сигнализации очень важно наиболее оптимально подобрать типы применяемых извещателей. Они должны решать три основные задачи: обеспечивать своевременность обнаружения пожара, не давать ложных срабатываний и надежно работать при длительной эксплуатации.

В соответствии с прил. М [8] для помещений предприятий торговли выбираем точечные дымовые пожарные извещатели.

Количество автоматических пожарных извещателей определяется необходимостью обнаружения загораний на контролируемой площади помещений или зон помещений, а количество извещателей пламени -- и по контролируемой площади оборудования.

В соответствии с табл. 13.5 [8] определяем:

- площадь, контролируемая одним точечным пожарным извещателем - до 70 м²;

- максимальное расстояние между извещателями - 8,5 м;

- максимальное расстояние от извещателя до стены - 4 м.

Для формирования команды управления в защищаемом помещении или защищаемой зоне должно быть не менее трех пожарных извещателей при включении их в шлейфы двухпороговых приборов или в три независимых радиальных шлейфа однопороговых приборов[8].

Для проектируемой системы выбираем извещатель пожарный дымовой оптико-электронный точечный «ИП 212-45» (рис.2).

Извещатель пожарный «ИП 212-45» предназначен для обнаружения загораний, сопровождающихся появлением дыма малой концентрации в закрытых помещениях различных зданий и сооружений.

Рисунок 2. Извещатель пожарный «ИП 212-45»

Извещатель пожарный «ИП 212-45» представляет собой оптико-электронное устройство, осуществляющее сигнализацию о появлении дыма в месте установки. При этом уменьшается внутреннее сопротивление извещателя и свечение оптического индикатора становится постоянным. Питание извещателя и передача сигнала «Пожар» осуществляется по двухпроводному шлейфу сигнализации (ШС) и сопровождается включением оптического индикатора при срабатывании извещателя.

Извещатель пожарный «ИП 212-45» состоит из розетки и датчика, представляющего собой пластмассовый корпус, внутри которого размещена оптико-электронная система и плата с радиоэлементами. Разъемное соединение датчика с розеткой обеспечивает удобство монтажа и простоту обслуживания извещателя. Съемная дымовая камера позволяет экономить время и обеспечивает удобство обслуживания извещателя.

Контактная база извещателя разработана на основе безвинтовых контактов, что экономит время монтажа и обеспечивает надежность электрического контакта.

Короткозамкнутые контакты извещателя обеспечивают возможность формирования в ШС приемно-контрольного прибора режима 'Неисправность' при изъятии датчика из розетки. 

Технические характеристики извещателя пожарного «ИП 212-45» представлены в табл. 8.

Таблица 8. Технические характеристики «ИП 21-45»

Для проектируемой системы требуется 159 извещателей пожарных «ИП 212-45».

Кроме дымовых пожарных извещателей необходимо установить ручные пожарные извещатели.

Ручные пожарные извещатели следует устанавливать на стенах и конструкциях на высоте (1,5 ± 0,1) м от уровня земли или пола до органа управления (рычага, кнопки и т.п.) и на расстоянии не более 50 м друг от друга, и не менее 0,75 м от других органов управления и предметов, препятствующих свободному доступу к извещателю.

Выбираем извещатель пожарный ручной «ИПР-3СУ»(рис. 3).

Рисунок 3. Извещатель пожарный ручной «ИПР-3СУ»

Извещатель пожарный ручной ИПР-3СУ предназначен для ручного включения сигнала тревоги в системах пожарной и охранно-пожарной сигнализации.

Извещатель «ИПР-3СУ» представляет собой конструкцию, состоящую из основания, внутренней крышки и наружной крышки. Извещатель имеет встроенную оптическую индикацию дежурного режима (индикатор зеленого свечения) и срабатывания (индикатор красного свечения).

Извещатель используется для круглосуточной непрерывной работы с приборами приемно-контрольными (ППК) типа ППК-2, ППС-3, «Радуга», «Сигнал-20» и другими. Извещатель осуществляет прием и отображение обратного сигнала (квитирование), при работе с ППК (например, ППК-2 или ППС-3). Электрическое питание извещателя и передача извещения о пожаре осуществляется по двухпроводному ШС.

Извещатель относится к изделиям с периодическим обслуживанием. Извещатель «ИПР-3СУ» посылает тревожный сигнал в ШС при переводе приводного элемента (кнопки) извещателя во включенное состояние. После снятия усилия извещатель остается во включенном состоянии. Перевод извещателя в дежурный режим осуществляется возвратом кнопки в исходное состояние с помощью экстрактора ЦФСК.734311.008, входящего в комплект поставки.

Технические характеристики извещателя пожарного ручного «ИПР-3СУ» представлены в таблице 9.

Таблица 9. Технические характеристики «ИПР-3СУ»

Для проектируемой системы требуется 15 извещателей пожарных ручных «ИПР-3СУ».

Выбор прибора контрольно-приемного пожарного

В соответствии с [8] приборы приемно-контрольные и приборы управления следует устанавливать на стенах, перегородках и конструкциях, изготовленных из негорючих материалов. Установка указанного оборудования допускается на конструкциях, выполненных из горючих материалов, при условии защиты этих конструкций стальным листом толщиной не менее 1 мм или другим листовым негорючим материалом толщиной не менее 10 мм. При этом листовой материал должен выступать за контур устанавливаемого оборудования не менее чем на 0,1 м.

Расстояние от верхнего края приемно-контрольного прибора и прибора управления до перекрытия помещения, выполненного из горючих материалов, должно быть не менее 1 м.

При смежном расположении нескольких приемно-контрольных приборов и приборов управления расстояние между ними должно быть не менее 50 мм.

Приборы приемно-контрольные и приборы управления следует размещать таким образом, чтобы высота от уровня пола до оперативных органов управления и индикации указанной аппаратуры соответствовала требованиям эргономики.

Выбираем прибор контрольно-приемный охранно-пожарный (ПКПОП) «Сигнал-20М» (рис. 4).

Рисунок 4. ПКПОП «Сигнал-20M»

Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный 'Сигнал-20М' предназначен для:

- контроля 20-ти шлейфов сигнализации;

- управления звуковыми и световыми оповещателями;

- приема команд и выдачи извещений по интерфейсу RS-485;

- выдачи тревожных извещений на пульт централизованного наблюдения.

Технические характеристики прибора приемно-контрольного охранно-пожарного «Сигнал-20М» приведены в табл. 10.

Таблица 10. Технические характеристики ПКПОП «Сигнал-20М»

Для проектируемой системы требуется 1 прибор контрольно-приемный охранно-пожарный «Сигнал-20М».

Выбор пульта контроля и управления

Пульт контроля и управления в системах пожарной сигнализации может выполнять функции отображения событий, происходящих в системе, а также функции управления реле, если используются дополнительные релейные модули. В случае потребности в блоках индикации пульт также необходим.

Выбираем пульт контроля и управления «С2000-М» с ЖК индикатором (рис. 5).

Рисунок 5. Пульт контроля и управления «С2000-М»

Пульт контроля и управления «С2000-М» предназначен для работы в составе систем охранной и пожарной сигнализации для контроля состояния и сбора информации с приборов системы, ведения протокола возникающих в системе событий, индикации тревог, управления постановкой на охрану, снятием с охраны, управления автоматикой.

Технические характеристики пульта контроля и управления «С2000-М» приведены в табл. 11.

Таблица 11. Технические характеристики «С2000-М»

Для проектируемой системы требуется 1 пульт контроля и управления «С2000-М».

Выбор источника резервного питания

Электроснабжение оборудования системы пожарной сигнализации и системы оповещения людей при пожаре напряжением питания 12 В осуществляется от источника бесперебойного питания «Скат-1200» установленного рядом с приемно-контрольным прибором в помещении начальника охраны.

Источник электропитания «СКАТ 1200» предназначен для обеспечения бесперебойным питанием систем охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения и других потребителей с номинальным напряжением питания 12 В постоянного тока (рис. 6).

Рисунок 6. Источник электропитания «Скат-1200»

Особенности источника электропитания «Скат-1200»:

- защита аккумулятора от глубокого разряда;

- вход для подключения резервного источника питания.

Технические характеристики источника электропитания «Скат-1200» представлены в табл. 12.

Таблица 12. Технические характеристики «Скат-1200»

Рассчитаем емкость аккумуляторных батарей источника бесперебойного электропитания «Скат -1200», используемого для питания оборудования: прибора приемно-контрольного охранно-пожарного «Сигнал-20M», пульта контроля и управления «С2000-М», сети извещателей пожарных дымовых «ИП 212-45» и ручных «ИПР-3СУ».

Время работы источника бесперебойного электропитания от аккумуляторных батарей вычисляется по формуле (согласно «Каталогу изделий для систем пожарной автоматики»):

Т=К·С_а / I_н, (3.1)

где К - поправочный коэффициент;

С_а - номинальная емкость аккумуляторных батарей, А·ч;

I_н - средний ток нагрузки, А.

Тогда, емкость аккумуляторных батарей С составит:

С=Т·I_н/К (3.2)

Величина коэффициента К определяется по табл. 13 (согласно «Каталогу изделий для систем пожарной автоматики»).

Таблица 13. Величина поправочного коэффициента

Средний ток нагрузки определяется по табл. 14.

Таблица 14. Средний ток нагрузки

Пусть С_а=17 Ач, тогда соотношение С_а/_Iн для работы оборудования системы в дежурном режиме будет равно 11,8. Согласно таблице 13 принимаем К=1,1. Емкость аккумуляторных батарей согласно (3.2):

С=24 · 1,439/ 1,1=31,4 А·ч.

Пусть С_а=17 Ач, тогда соотношение С_а/I_н для работы оборудования системы в режиме «Пожар» будет равно 1,36. Согласно таблице 13 принимаем К=0,75. Емкость аккумуляторных батарей согласно (3.2):

С=3 · 12,5/0,75=50 А·ч.

Следовательно, общая емкость аккумуляторных батарей для работы оборудования системы в дежурном режиме (31,4 А·ч) и режиме «Пожар» (50 А·ч) составляет С=81,4 А·ч. Значит необходимо 5 аккумуляторных батарей емкостью 17 А·ч.

Выбор шлейфов

В соответствии с [8] электрические проводные шлейфы пожарной сигнализации и соединительные линии следует выполнять самостоятельными проводами и кабелями с медными жилами.

Пожаростойкость проводов и кабелей, подключаемым к различным компонентам систем пожарной автоматики должна быть не меньше времени выполнения задач этими компонентами для конкретного места установки.

Пожаростойкость проводов и кабелей обеспечивается выбором их типа, а также способами их прокладки.

Шлейфы пожарной сигнализации радиального типа, как правило, следует присоединять к приборам приемно-контрольным пожарным посредством соединительных коробок, кроссов. Допускается шлейфы пожарной сигнализации радиального типа подключать непосредственно к пожарным приборам, если информационная емкость приборов не превышает 20 шлейфов.

В зависимости от типа подключаемых извещателей, при программировании конфигураций приборов шлейфам может быть присвоен один из типов:

- тип 1. Пожарный дымовой с распознаванием двойной сработки;

- тип 2. Пожарный комбинированный однопороговый;

- тип 3. Пожарный тепловой двухпороговый.

В нашем проекте принимаем тип 1.

В ШС включаются пожарные дымовые (нормально-разомкнутые) извещатели. Возможные режимы (состояния) ШС:

- «На охране» («Взят») -- ШС контролируется, сопротивление в норме;

- «Снят с охраны» («Снят») -- ШС не контролируется;

- «Задержка взятия» - не закончилась задержка взятия на охрану;

- «Внимание» -- зафиксировано срабатывание одного извещателя;

- «Пожар» -- зафиксировано срабатывание более одного извещателя, либо после срабатывания одного извещателя истекла «Задержка перехода в Тревогу/Пожар»;

- «Короткое замыкание» -- сопротивление ШС менее 100 Ом;

- «Обрыв» -- сопротивление ШС более 6 кОм;

- «Невзятие» -- ШС был нарушен в момент взятия на охрану.

При срабатывании извещателя прибор формирует сообщение «Сработка датчика» и осуществляет перезапрос состояния ШС: на 3 с сбрасывает (кратковременно отключает) питание ШС. Если в течение 55 секунд после сброса извещатель срабатывает повторно, то ШС переходит в режим «Внимание». Если повторного срабатывания извещателя в течение 55 с не произойдёт, то ШС возвращается в состояние «На охране». Из режима «Внимание» ШС может перейти в режим «Пожар», если в данном ШС сработает второй извещатель, а также по истечении временной задержки, задаваемой параметром «Задержка перехода в Тревогу/Пожар». Если параметр «Задержка перехода в Тревогу/Пожар» равен 0, то переход из режима «Внимание» в режим «Пожар» произойдёт мгновенно. Значение параметра «Задержка перехода в Тревогу/Пожар», равное 255 с (максимально возможное значение), соответствует бесконечной временной задержке, и переход из режима «Внимание» в режим «Пожар» возможен только при срабатывании второго извещателя в ШС.

Шлейфы пожарной сигнализации могут быть выполнены кабелем КПСЭнг-FRLS- 1х2х0,5 (рис.7).

Рисунок 7. Кабель КПСЭнг-FRLS- 1х2х0,5

Кабель КПСЭнг-FRLS предназначен для одиночной и пучковой прокладки в современных системах охранно-пожарной сигнализации, а также других системах управления. Эксплуатируется внутри и вне помещений, при условии защиты от прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков. Соответствует требованиям пожарной безопасности по нераспространению горения при пучковой прокладке, а также требованиям по сохранению работоспособности при воздействии открытого пламени в течение 180 минут.

Пары с однопроволочными медными проводниками сечением от 0,5 до 2,5мм, с изоляцией из огнестойкой кремнийорганической резины, с экранированными ламинированной алюминиевой фольгой парами и с дренажным проводником из медной луженой проволоки, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с низким газо- и дымовыделением. Оболочка красного цвета.

Технические характеристики кабель КПСЭнг-FRLS- 1х2х0,5 представлены в табл. 15.

Таблица 15. Технические характеристики КПСЭнг-FRLS- 1х2х0,5

В проектируемой системе необходимо 1750 м кабеля КПСЭнг-FRLS- 1х2х0,5.

2.3 Система оповещения и управления эвакуацией людей

Система оповещения и управления эвакуацией людей (СОУЭ) - комплекс организационных мероприятий и технических средств, предназначенный для своевременного сообщения людям информации о возникновении пожара, необходимости эвакуироваться, путях и очередности эвакуации [7].

Основная задача СОУЭ - своевременное оповещение людей о пожаре, а также информирование о путях безопасной и максимально оперативной эвакуации с целью предотвращения ущерба их жизни и здоровью. Оповещение людей о пожаре осуществляется передачей звуковых и (или) световых сигналов в помещения, где люди могут подвергаться воздействию опасных факторов пожара, а также в помещения, где могут остаться люди при блокировании эвакуационных путей пожаром, трансляцией речевой информации о необходимости эвакуироваться, о путях эвакуации и действиях, направленных на обеспечение безопасности. Управление эвакуацией осуществляется посредством передачи по СОУЭ специально разработанных текстов, направленных на предотвращение паники и других явлений, усложняющих процесс эвакуации, трансляции текстов, содержащих информацию о необходимом направлении движения, включения световых указателей направления движения и дистанционного открывания дверей дополнительных эвакуационных выходов.

В соответствии с пунктом 8 табл.2 [7] для организаций торговли с максимальным числом этажей 5 необходимо предусматривать СОУЭ 4 типа.

Характеристика СОУЭ 4 типа:

- способ оповещения - речевой (передача специальных текстов), световые оповещатели «Выход», эвакуационные знаки пожарной безопасности, указывающие направление движения;

- разделение здания на зоны пожарного оповещения;

- обратная связь зон пожарного оповещения с помещением пожарного поста-диспетчерской.

Для организации системы оповещения и управления эвакуацией можно применить следующие устройства:

- исполнительные выходы приёмно-контрольных приборов с контролем целостности линии. Такие выходы имеет «Сигнал-20М». К выходам данного устройства возможно подключать световые и звуковые оповещатели;

- контрольно-пусковые блоки с контролем целостности линии. К выходам данного блока также можно подключать световые и звуковые оповещатели. Контрольно-пусковые блоки могут использоваться в случае, если исполнительных выходов прибора физически не хватает для подключения всех используемых в системе оповещателей, указателей и т.п.;

- прибор речевого оповещения. Предназначен для трансляции предварительно записанной речевой информации;

- комплекс технических средств обеспечения связи с помещением пожарного поста - диспетчерской. Комплекс предназначен для создания систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) 4-го и 5-го типов;

- речевые оповещатели;

- световые оповещатели.

Выбор блока индикации

Блок индикации С2000-БИ SMD (рис.8) предназначен для выдачи на встроенные световые индикаторы и звуковой сигнализатор извещений, получаемых по интерфейсу RS-485 от пульта С2000 или компьютера.

Блок индикации, отображает 60 разделов, интерфейс RS-485, питание 10-28 В

Рисунок 8. Блок индикации С2000-БИ SMD

Технические характеристики блока индикации С2000-БИ SMDпредставлены в табл. 16.

Таблица 16. Технические характеристики С2000-БИ SMD

В проектируемой системе необходим 1 блок индикации С2000-БИ SMD.

Выбор контрольно-пускового блока

Контрольно-пусковой блок «С2000-КПБ» (рис. 9) предназначен для работы в составе систем охранно-пожарной сигнализации, управления пожаротушением, контроля доступа и видеоконтроля совместно с пультами контроля и управления «С2000» или «С2000М», прибором приемно-контрольным и управления автоматическими средствами пожаротушения и оповещателями «С2000-АСПТ» или персональным компьютером.

Технические характеристики контрольно-пускового блока «С2000-КПБ» представлены в табл. 17.

Рисунок 9. Контрольно-пусковой блок «С2000-КПБ»

Таблица 17. Технические характеристики «С2000-КПБ»

В проектируемой системе необходим 1 контрольно-пусковой блок «С2000-КПБ»

Выбор речевой стойки

Системы трансляции и оповещения южнокорейской фирмы Inter-M Co., Ltd. (Интер М) предназначены для организации на предприятиях, в офисах, залах, холлах и т.д. акустического озвучивания информационных сообщений, сигналов тревоги, речевых и музыкальных программ. Высокое качество всего спектра оборудования оповещения Inter-M (Интер М), начиная от микрофонов и громкоговорителей и заканчивая устройствами обработки звука и усилителями, современный стильный дизайн, простота в использовании и управлении - поэтому выбираем оборудование фирмы Интер М.

Система оповещения и трансляции на базе оборудования Inter-M (рис.10) позволяет принимать аварийный сигнал от системы пожарной сигнализации и транслировать сигнал оповещения о пожаре в заданные зоны с абсолютным приоритетом над другими режимами работы.

Рисунок 10. Структурная схема системы оповещения и трансляции

Система оповещения и трансляции состоит из следующих компонентов:

- громкоговорители, расположенные во всех помещениях с необходимостью иметь возможность делать речевые объявления;

- усилители мощности, обеспечивающие звукоусиление в системе;

- предусилитель/микшер для объединения нескольких источников линейного сигнала на выход с уровнем 0 дБ, а также, подстройки каждого канала по уровню и общей регулировки тембра выходного сигнала;

- кассетный магнитофон с функцией дистанционного включения;

- микрофонная консоль, находящаяся в удаленном от центрального оборудования месте, для осуществления речевых объявлений;

- дежурные блоки системы оповещения;

- блок питания, подающий необходимые напряжения на блоки системы;

- 19' шкаф для размещения центрального оборудования;

- коммутационные панели для подключения линий трансляции.

Сигнал оповещения может передаваться как автоматически, при срабатывании аварийных реле системы пожарной сигнализации, так и вручную, выбрав зоны на передней панели аварийного переключателя Inter-M ES-9116. Сигнал оповещения подается с аварийной панели Inter-M ЕР-9216 либо с подключенного к ней микрофона, либо с кассетного магнитофона Inter-M РС-9335, имеющего функцию автоматического включения.

Используя диспетчерскую консоль Inter-M RM-916, можно организовать удаленное рабочее место и осуществлять речевые объявления по зонам. Усиление мощности сигнала осуществляется усилителями Inter-M PA-9336. Управление работой блоков системы осуществляется матричным коммутатором Inter-M РХ-9116. Релейная группа Inter-M RG-9116является исполнительным элементом и подключает выбранные трансляционные линии ксистеме оповещения. Подключение линий трансляции выполняется через панель соединенийInter-M TB-9116. Мониторная панель Inter-M РМ-9208 дает возможность контролировать трансляцию и уровни сигналов в 8-ми линиях.

Музыкальная трансляция может идти с кассетного магнитофона Denon DN-770R, CD-проигрывателя Marantz CC-38/Pro или тюнера Inter-M PT-9107. Сигналы с этих источников усиливаются предусилителем-микшером Inter-M PP-9214 и распределяются по зонам при помощи селектора зон Inter-M PS-9116i.

При необходимости отключения системы в нерабочее время достаточно отключить кнопку «POWER» на блоке питания Inter-M PD-9359 при включенных остальных блоках. При этом система будет переведена в дежурный режим и автоматически включится при срабатывании аварийной сигнализации.

Все оборудование системы оповещения предназначено для профессиональной работы и смонтировано в стандартном 19' шкафе.

Выбор речевых оповещателей

Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать общий уровень звука (уровень звука постоянного шума вместе со всеми сигналами, производимыми оповещателями) не менее 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя, но не более 120 дБА в любой точке защищаемого помещения.

Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении. Измерение уровня звука должно проводиться на расстоянии 1,5 м от уровня пола.

Настенные звуковые и речевые оповещатели должны располагаться таким образом, чтобы их верхняя часть была на расстоянии не менее 2,3 м от уровня пола, но расстояние от потолка до верхней части оповещателя должно быть не менее 150 мм.

Речевые оповещатели должны воспроизводить нормально слышимые частоты в диапазоне от 200 до 5000 Гц. Уровень звука информации от речевых оповещателей должен соответствовать нормам применительно к звуковым пожарным оповещателям.

Установка громкоговорителей и других речевых оповещателей в защищаемых помещениях должна исключать концентрацию и неравномерное распределение отраженного звука.

Количество звуковых и речевых пожарных оповещателей, их расстановка и мощность должны обеспечивать уровень звука во всех местах постоянного или временного пребывания людей [7].

Шумомером цифрового типа testo 816-1 класс 2 были произведены измерения уровня шума в торговом зале. Уровень шума в торговом зале составил 70дБ.

Выбор количества и мощности включения оповещателей в конкретном помещении напрямую зависит от таких основных параметров как: уровень шума в помещении, размеры помещения и звуковое давление устанавливаемых оповещателей.

Очень часто уровень громкости звука, излучаемого оповещателем, ассоциируется с электрической мощностью его включения в трансляционную линию - это совсем не так. Громкость звука зависит от уровня звукового давления, которое может обеспечить оповещатель (часто используется обозначение SPL - аббревиатура от англоязычного «sound pressure level»). Единицей измерения этого параметра является децибел (дБ). Характеристикой каждого оповещателя является уровень звукового давления, измеренный на расстоянии 1м по оси излучения.

Энергетической характеристикой оповещателя является мощность, которую он потребляет от трансляционной линии (мощность включения). Вот она то и измеряется в Ваттах (Вт). Этот параметр используется, в первую очередь, для того, чтобы рассчитать необходимую мощность усилителя.

Понятие о том, что громкость звука напрямую зависит от мощности оповещателя, ошибочно. При выборе мощности включения оповещателей основным параметром является звуковое давление, которое он обеспечивает на этой мощности.

Определяем уровень звукового давления полезного аудио сигнала, который должен быть обеспечен оповещателями в защищаемом помещении. Для этого к допустимому уровню звука постоянного шума в защищаемом помещении необходимо прибавить 15 дБ [7].

SPL(сум) = SPL(шум) +15. (3.3)

где SPL(шум) - допустимый уровень звука постоянного шума в помещении.

Уровень звукового давления полезного аудио сигнала:

SPL(сум) = 70 +15=85 дБ.

Выбираем громкоговорители для торгового зала WS 230 (I) (рис.11).

Двухполосная акустическая система WS-230(I) предназначена для воспроизведения речевых сообщений и музыкальных программ в трансляционных сетях и системах оповещения.

Конструкция акустической системы предусматривает установку внутри помещений. Материал - пластик, цвет корпуса - 'слоновая кость'. Инсталляция: навешивается на стену при помощи петли на задней стенке корпуса. Возможность работы на линиях напряжением 70 и 100 В.

Рисунок 11. Громкоговоритель WS 230 (I)

Технические характеристики громкоговорителя WS 230 (I) представлены в табл. 18.

Таблица 18. Технические характеристики WS 230 (I)

Для проектируемой системы необходимо 34 громкоговорителя WS 230.

Выбираем громкоговорители для служебных помещений SWS 10 (i) (рис.12).

Акустическая система SWS-10(i) предназначена для воспроизведения речевых сообщений и музыкальных программ в трансляционных сетях и системах оповещения.

Конструкция акустической системы предусматривает установку внутри помещений. Материал - пластик, цвет корпуса - слоновая кость. Инсталляция: навешивается на стену при помощи петли на задней стенке корпуса. Возможность работы на линиях напряжением 70 и 100 В.

Рисунок 12. Громкоговоритель SWS 10 (i)

Техничекские характеристики громкоговорителя SWS 10 (i) представлены в табл. 19.

Таблица 19. Технические характеристики SWS 10 (i)

Для проектируемой системы необходимо 14 громкоговорителей SWS 10 (11 по 5 Вт и 3 по 10 Вт).

Выбор усилителей

Для того, чтобы определить мощность и количество усилителей необходимо определить суммарную мощность громкоговорителей:

W_усил=, (3.4)

где W_усил - мощность усилителей,

- мощность каждого громкоговорителя.

W_усил=30•34+5•11+3•10=1105 Вт.

Выбираем усилители:

- 2 усилителя мощности РА-648 (рис.13),

- 1 усилитель мощности РА-624 (рис.14).

Рисунок 13. Усилитель мощности РА-648

Рисунок 14. Усилитель мощности РА-624

Цифровой усилитель мощности предназначен для работы в системах оповещения и трансляции. Устройство усиливает сигнал линейного уровня до напряжения 70 или 100В.

Выходной каскад усилителя мощности работает в импульсном режиме (класс D). Это обеспечивает высочайшие эксплуатационные характеристики, такие как коэффициент полезного действия, габариты, масса, рабочая температура и надежность. КПД устройства достигает 90%, то есть почти вся потребляемая электрическая энергия, например в трансляционные линии.

Цифровой усилитель имеет развитую и эффективную защиту от перегрузки по входу и по выходу, от короткого замыкания на линии, от превышения допустимой температуры.

В устройстве предусмотрены симметричный линейный вход для подключения источников аудио сигнала и симметричный линейный выход для возможности каскадного включения нескольких усилителей. С помощью регулятора на задней панели устанавливается необходимый уровень входного сигнала. Это позволяет избежать искажений, связанных с ограничением сигнала. За счет того, что вход является балансным с разъемом типа XLR, обеспечивается подавление помех, которые наводятся на соединительном кабеле.

Питание устройства осуществляется от сети 220 В 50 Гц. Дополнительно предусмотрены клеммы для подключения внешних аккумуляторных батарей резервного питания. При пропадании напряжения в сети, усилитель автоматически переключается на резервное питание.

Технические характеристики усилителя мощности РА-648 представлены в табл. 19.

Таблица 19. Технические характеристики РА-648

Технические характеристики усилителя мощности РА-624 представлены в табл. 20.

Таблица 20. Технические характеристики РА-624

Выбор световых оповещателей

Световые оповещатели «Выход» следует устанавливать:

- в зрительных, демонстрационных, выставочных и других залах (независимо от количества находящихся в них людей), а также в помещениях с одновременным пребыванием 50 и более человек -- над эвакуационными выходами;

- над эвакуационными выходами с этажей здания, непосредственно наружу или ведущими в безопасную зону;

- в других местах, по усмотрению проектной организации.

Эвакуационные знаки пожарной безопасности, указывающие направление движения, следует устанавливать:

- в коридорах длиной более 50 м, а также в коридорах общежитий вместимостью более 50 человек на этаже. При этом эвакуационные знаки пожарной безопасности должны устанавливаться по длине коридоров на расстоянии не более 25 м друг от друга, а также в местах поворотов коридоров;

- в незадымляемых лестничных клетках;

- в других местах, по усмотрению проектной организации.

Эвакуационные знаки пожарной безопасности, указывающие направление движения, следует устанавливать на высоте не менее 2 м.[7]

Выбираем оповещатель охранно-пожарный световой (табло) Молния-12 (рис.17). Оповещатель световой 'Молния-12' предназначен для обозначения эвакуационных путей в помещениях различного назначения.

Корпус на защелке - с возможностью смены надписей.

Рисунок 15. Световое табло Молния-12

Технические характеристики светового табло Молния-12 представлены в табл. 21.

Таблица 21. Технические характеристики Молния-12

В проектируемой системе необходимо установить:

- 16 световых табло с надписью «Выход»;

- 14 световых табло с указанием направления движения.

Выбор кабеля

Выбираем кабель КСРЭВ нг (А)-FRLS 1х2х0,97 (рис.16).

Кабель предназначен для одиночной или групповой прокладки цепей питания электроприемников систем противопожарной защиты, пожарной и охранной сигнализации, системах обнаружения пожара, системах оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре, аварийного освещения на путях эвакуации, системах аварийной вентиляции и противодымной защиты, автоматического пожаротушения, а также  других электроприемников, которые должны  сохранять работоспособность в условиях пожара в течение 180 мин, а также на объектах повышенной пожарной опасности (метрополитен, промышленные предприятия, школы, офисные помещения, высотные здания, операционных и реанимационно-анестезионного оборудования больниц и стационаров).

Рисунок 16. Кабель КСРЭВ нг (А)-FRLS 1х2х0,97

Технические характеристики кабеля КСРЭВ нг (А)-FRLS 1х2х0,97 представлены в табл. 22.

Таблица 22. Технические характеристики КСРЭВ нг (А)-FRLS 1х2х0,97

В проектируемой системе необходимо 1200 м кабеля.

Выбор технических средств обеспечения связи с помещением пожарного поста - диспетчерской

Комплекс предназначен для создания систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) 4-го и 5-го типов.

Базовый блок переговорного устройства «Рупор-ДБ» (рис.17).

Рисунок 17. Технические средства обеспечения связи с помещением пожарного поста - диспетчерской

Базовый блок применяется совместно с абонентскими блоками 'Рупор-ДТ' (рис.17) в составе комплекса технических средств обеспечения связи с пожарным постом-диспетчерской 'Рупор-Диспетчер'.

Базовый блок предназначен для установки внутри объекта в местах, исключающих несанкционированный доступ к нему посторонних лиц, и рассчитан на круглосуточный режим работы.

Технические характеристики базового блока переговорного устройства «Рупор-ДБ» представлены в табл. 23.

Таблица 23. Технические характеристики «Рупор-ДБ»

В проектируемой системе необходим 1 базовый блок переговорного устройства «Рупор-ДБ».

Абонентский блок переговорного устройства «Рупор-ДТ» применяется совместно с базовым блоком «Рупор-ДБ» в составе комплекса технических средств обеспечения связи с пожарным постом-диспетчерской «Рупор-Диспетчер».

Предназначен для установки внутри объекта в местах, исключающих несанкционированный доступ к нему посторонних лиц, и рассчитан на круглосуточный режим работы.

Технические характеристики абонентского блока переговорного устройства «Рупор-ДТ» представлены в табл. 24.

Таблица 24. Технические характеристики «Рупор-ДТ»

В проектируемой системе необходимо 4 абонентских блока переговорного устройства «Рупор-ДТ».

2.4 Автоматическая установка пожаротушения

Автоматическая установка пожаротушения (АУП): установка пожаротушения, автоматически срабатывающая при превышении контролируемым фактором (факторами) пожара установленных пороговых значений в защищаемой зоне [8].

Применение установок пожаротушения позволяет предотвращать распространение пожара в защищённом помещении, а также минимизировать вероятный ущерб, который может быть нанесён материальным ценностям огнём, продуктами горения и последствиями борьбы с пожаром.

Существует несколько видов классификации автоматических установок пожаротушения:

- по виду огнетушащего вещества (вода, газ, порошок, аэрозоль);

- по способу тушения (по объёму или по поверхности);

- по способу организации (модульные или централизованные);

- по способу управления (автономные или комплексные) и пр.

Наиболее часто встречающиеся типы установок это:

- газовые модульные и централизованные установки;

- порошковые установки;

- водяные централизованные установки.

Вода - наиболее дешёвое и безопасное огнетушащее вещество, позволяющее эффективно защищать объекты, для которых характерно большое скопление людей: торговые центры, офисные помещения, гостиницы. Вода, как огнетушащее вещество, не представляет непосредственной опасности для человека и других живых существ. Системы водяного пожаротушения применяются также для защиты открытых (негерметичных) объектов: многоуровневые автостоянки, гаражи, боксы, где системы газового и порошкового пожаротушения оказываются малоэффективны.

Принцип действия воды, как огнетушащего вещества, заключается в охлаждении и изоляции, за счёт образования пара, от атмосферного кислорода поверхности на месте возгорания, вследствие чего процесс горения прекращается. Тушение, в этом случае, происходит по поверхности защищаемого помещения. К физическим ограничениям, которые накладывает вода в качестве огнетушащего вещества, можно отнести следующие: невозможность использования такой установки при низких (ниже нуля) температурах, а также для тушения электроустановок.

Системы водяного пожаротушения, так же как и газового, могут подавать огнетушащее вещество локально к месту возгорания (спринклерная секция), или производить тушение общей площади защищаемого пространства (дренчерная секция).

Спринклеры вскрываются локально, при срабатывании температурного замка, над местом возможного возгорания. Дренчерные секции состоят из набора открытых оросителей. Подача огнетушащего вещества в них осуществляется при открытии общего электромагнитного клапана, управляемого приёмно-контрольным прибором системы пожарной сигнализации. В шлейфы такого приёмно-контрольного прибора подключаются пожарные извещатели, при срабатывании которых формируется команда управления клапаном.

Выбор спринклерных оросителей

В зданиях с балочными перекрытиями (покрытиями) класса пожарной опасности К0 и К1 с выступающими частями высотой более 0,3 м, а в остальных случаях -- более 0,2 м спринклерные оросители следует размещать между балками, ребрами плит и другими выступающими элементами перекрытия (покрытия) с учетом обеспечения равномерности орошения пола.

Расстояние от центра термочувствительного элемента теплового замка спринклерного оросителя до плоскости перекрытия (покрытия) должно быть в пределах (0,08 до 0,30) м; в исключительных случаях, обусловленных конструкцией покрытий (например, наличием выступов), допускается увеличить это расстояние до 0,40 м.[8]

Выбираем спринклерный ороситель CBO0-PВо(д)0,35-R1/2/P57.B3-«CBВ-10»(рис.18).

Ороситель спринклерный водяной предназначен для разбрызгивания воды и распределения ее по защищаемой площади с целью тушения очагов пожара или их локализации, а также для создания водяных завес в автоматических установках пожаротушения.

Рисунок 18. Спринклерный ороситель CBO0-PВо(д)0,35-R1/2/P57.B3-«CBВ-10»

Технические характеристики спринклерного оросителя CBO0-PВо(д)0,35-R1/2/P57.B3-«CBВ-10» представлены в табл. 25.

Таблица 25. Технические характеристики CBO0-PВо(д)0,35-R1/2/P57.B3-«CBВ-10»

В проектируемой системе необходимо 44 спринклерных оросителя CBO0-PВо(д)0,35-R1/2/P57.B3-«CBВ-10»

Гидравлический расчет автоматической установки пожаротушения

Гидравлический расчет проводится в соответствии с прил.В [8].

Диктующий ороситель находится на 5 этаже.

Расчетный расход воды (раствора пенообразователя) через диктующий ороситель, расположенный в диктующей защищаемой орошаемой площади, определяют по формуле:

(3.5)

где - расход ОТВ через диктующий ороситель, л/с;

К - коэффициент производительности оросителя, принимаемый по технической документации на изделие, л/(с х МПа^0,5);

Р - давление перед оросителем, МПа.

л/с.

Расход первого диктующего оросителя 1 является расчетным значением Q_1-2 на участке L_1-2 между первым и вторым оросителями.

Потери давления Р_1-2 на участке L_1-2 определяют по формуле:

; (3.6)

где Q_1-2 - суммарный расход ОТВ первого и второго оросителей, л/с;

К_т - удельная характеристика трубопровода, л^6 / с^2.

МПа.

Давление у оросителя 2:

Р₂=Р₁+ (3.7)

Р₂=0,1+0,0242=0,1242 Мпа.

Расход оросителя 2 составит:

. (3.8)

л/с.

Для симметричной схемырасчетный расход на участке междувторым оросителем и точкой а, т.е. на участке 2-а, будет равен:

, (3.9)

л/с.

По расходу воды Q_2-а определяют потери давления на участке 2-а:

, (3.10)

МПа.

Давление в точке а составит:

Р_а=Р₂+ (3.11)

Р_а=0,1242+0,0054=0,1296 МПа.

Для левой ветви рядка требуется обеспечить расход Q_2-а при давлении Р_а. Правая ветвь рядка симметрична левой, поэтому расход для этой ветви тоже будет равен Q_2-а, а следовательно, и давление в точке а будет равно Р_а.

В итоге для рядка I имеем давление, равное Р_а, и расход воды:

Q₁= 2Q_2-а. (3.12)

Q₁= 2•2,33=4,66 л/с.

Гидравлическую характеристику рядков, выполненных конструктивно одинаково, определяют по обобщенной характеристике расчетного участка трубопровода.

Обобщенную характеристику рядка I определяют из выражения:

(3.13)

.

Потери давления на участке a-b для симметричной схемы:

, (3.14)

МПа.

Давление в точке b составит:

Р_b=Р_a+ (3.15)

Р_b=0,1296+0,13=0,2596 МПа.

Расход воды из рядка II определяют по формуле:

(3.16)

л/с.

Т.к. при гидравлическом расчете давления хватает для диктующего оросителя, расположенного на пятом этаже, то давления от существующих насосов хватит для установки дополнительных спринклерных секций в пристраиваемую часть здания.

2.5 Определение вероятности предотвращения воздействия ОФП на людей после применения дополнительных средств противопожарной защиты

В соответствии с формулой (2.5) при () вероятность эвакуации по эвакуационным путям (Р_э.п) равна 0. Принимая вероятность эвакуации людей по наружным эвакуационным лестницам и другим путям эвакуации (Р_д.в.) равной 0,03 вероятность эвакуации (P_Э) людей из здания составит в соответствии с формулой (2.4):

.

Вероятность эффективной работы технических решений противопожарной защиты (Р_п.з) вычисляют по формуле (2.24) [3]:

; (2.24)

где n- число технических решений противопожарной защиты в здании;

R_i - вероятность эффективного срабатывания i-го технического решения равная 0,97 для каждой системы. Следовательно:

Таким образом, согласно формуле (2.3):

.

Полученное значение Q_в е соответствует требованиям формулы (2.2), так как 5,3·10^-7<1·10^-6.

По формуле (2.1) определим вероятность предотвращения воздействия ОФП (P_В) на людей в здании:

.

Полученное значение соответствует нормативным требованиям 0,9999995>0,999999.

3 . Оценка экономической эффективности предлагаемых инженерных решений

3.1 Затраты на внедрение инженерных решений

Определяем затраты на внедрение инженерных решений:

З = З _{приобр.} + З _монт. + З _обсл.; (4.1)

где З_приобр. - затраты на приобретение оборудования;

З_монт. - затраты на монтаж;

З_обсл. - затраты на обслуживание.

Затраты на приобретение оборудования, для внедряемых систем приведены в табл.26.

Таблица 26. Затраты на приобретение оборудования

Монтажными и пусконаладочными работами будут заниматься 5 человека в течение 30 дней. У каждого монтажника часовая ставка работы составляет 100 рублей. Рабочий день длится 8 часов. Таким образом затраты на монтаж составят:

З_монт = N • T • S • t; (4.2)

где N - количество монтажников (чел);

T - период монтажных работ (дни);

S - часовая ставка стоимости работы одного монтажника (руб.);

t - продолжительность рабочего дня (час);

З_монт = 5 • 30 • 100 • 8 = 120000,00 руб.

Определение затрат на обслуживание внедряемых систем.

Предлагаемые системы выполнена на базе приборов «Болид». В соответствии с табл. 27 стоимость обслуживания данной сигнализации при количестве оборудования до 25 единиц и систем 2 категории сложности будет составлять:

З_обсл.=3· 1,5 •З_{1-ой катег.;} (4.3)

где З_{1-ой катег}.- затраты на обслуживание систем 1-ой категории;

1,5 - коэффициент вычисления затрат на обслуживание систем 2-ой категории;

З_обсл.=3· 1,5 • 2000 = 9000 руб.

Таблица 27. Стоимость ТО и обследования систем АПС, системы оповещения и управления эвакуацией

*Единица оборудования - извещатели (дымовые, тепловые, ручные, линейные, магнито-контактные, оптико-электронные и др.), оповещатели (световые, звуковые, речевые), контрольно-пусковые блоки, релейные блоки и блоки управления (клавиатуры, блоки индикации, считыватели и др.), модули пожаротушения, дренчеры, спринклеры, источники бесперебойного питания и другие составные устройства системы.

**2 Категория сложности - система на базе приборов «Болид» («Сигнал-20П», «С2000-4», «С2000-КДЛ» и т.д.), «Ритм» («Контакт GSM» и т. д.), «Магистраль» («Гранд Магистр»), «Аргус спектр» («Аккорд», «Радуга» и т. д.) и аналогичных.

Затраты на внедрение технических решений составят (4.1):

З =729783,68+120000+9000=858783,68 руб.

3.2 Оценка экономических результатов использования противопожарных мероприятий

Экономические потери от пожара являются одним из основных показателей в формуле приведенных затрат. Приведенные затраты необходимы для определения экономической эффективности систем противопожарной защиты.

При расчете экономических потерь от пожара в первую очередь определяется остаточная стоимость () по зданию и оборудованию на момент пожара:

, руб., (4.4)

где - первоначальная стоимость основных фондов, руб.;

- норма амортизации,%;

- срок эксплуатации основных фондов до момента пожара, лет;

_ вид основных фондов;

- количество основных фондов.

Определяется остаточная стоимость () по зданию:

млн. руб.

Определяется остаточная стоимость () по оборудованию:

млн. руб.

Определяется суммарная остаточная стоимость:

млн. руб.

Определяются прямые потери от пожаров по поврежденным основным фондам по формуле:

руб., (4.5)

где - коэффициент, учитывающий повреждение материальных ценностей;

- удельный вес стоимости строительных конструкций в общей стоимости материальных ценностей,%;

- стоимость материальных ценностей, годных для дальнейшего использования, руб·ед^-1;

- ликвидационная стоимость материальных ценностей, руб.·ед^-1.

Определяются прямые потери до внедрения технического решения.

Определяются прямые потери по повреждениям стен:

тыс. руб.

Определяются прямые потери по повреждениям перекрытий:

тыс. руб.

Определяются прямые потери по повреждениям несущих элементов и настила покрытий:

тыс. руб.

Определяются прямые потери по повреждениям полов:

тыс. руб.

Определяются прямые потери по повреждениям оборудования:

тыс. руб.

Определение суммы прямых потерь от пожара до внедрения технического решения:

Определяются прямые потери после внедрения технического решения.

Определяются прямые потери по повреждениям стен:

тыс. руб.

Определяются прямые потери по повреждениям перекрытий:

тыс. руб.

Определяются прямые потери по повреждениям несущих элементов и настила покрытий:

тыс. руб.

Определяются прямые потери по повреждениям полов:

тыс. руб.

Определяются прямые потери по повреждениям оборудования:

тыс. руб.

Определение суммы прямых потерь от пожара после внедрения технического решения:

3.3 Определение экономической целесообразности внедрения инженерных решений

Экономическая целесообразность внедрения технического решения определяется по формуле:

(4.6)

где - экономическая целесообразность внедрения технического решения;

- размер предотвращаемого ущерба от пожаров, руб.;

- стоимость внедрения технического решения, руб.

Размер предотвращаемого ущерба от пожаров определяется по формуле:

(4.7)

тыс.руб.

Вывод: так как , предлагаемое техническое решение является экономически целесообразным.

4 . Расчет основных параметров развития пожара

Разработка модели пожара позволяет сформировать наиболее общие принципы развития пожара на том или ином объекте. Знание основных параметров возможного пожара позволяет произвести расчет основных сил и средств, привлекаемых к его тушению, а также проработать сценарий действий пожарных подразделений по ликвидации горения и осуществлению аварийно-спасательных работ. Прогнозирование пожара позволяет уменьшить время тушения, предотвратить гибель людей, а также снизить размер материального ущерба. Первоочередной задачей при формировании модели является построение наиболее вероятного сценария развития пожара.

4.1 Вероятный сценарий развития пожара

Предположим, что пожар произошёл в дневное рабочее время в торговом зале с размерами 11,7х6,2 м на первом этаже здания Центрального детского универмага «Дружный мир». Причиной пожара явилось короткое замыкание электропроводки. Произошло сильное задымление помещений первого этажа. В здании находятся люди.

Время с момента возникновения пожара до сообщения в пожарную охрану д.с.=5 минуты. Путями распространения пожара служат предметы мебели и детские игрушки. Основным огнетушащим средством является вода. Интенсивность ее подачи составляет 0,20 л/м2*с [18]. Схема наружного водоснабжения объекта представлена на рис. 1.

Здание Центрального детского универмага «Дружный мир» находится под защитой ПЧ-1 6 отряд ФПС по Омской области.

4.2 Определение параметров пожара

Процесс развития пожара характеризуется следующими геометрическими и физическими параметрами:

- линейная скорость распространения горения, V_л, м/мин.;

- путь, пройденный огнем, L, м;

- площадь пожара, S_п, м²;

- периметр пожара, P_п, м;

- фронт пожара. Ф_п, м;

- скорость роста площади пожара, V_s, м²/мин.;

- скорость роста периметра пожара,V_р, м/мин.;

- скорость роста фронта пожара, V_ф, м/мин.

Данные параметры не постоянны и изменяются в пространстве и времени. Изменение пожара от начала его возникновения до полной ликвидации горения называется развитием пожара.

Линейная скорость распространения горения представляет собой физическую величину, характеризуемую поступательным движением фронта пламени в данном направлении в единицу времени (м/с). Она зависит от вида и природы горючих веществ и материалов, от начальной температуры, способности горючего к воспламенению, интенсивности газообмена на пожаре, плотности теплового потока на поверхности веществ и материалов и других факторов.

При определении размеров возможного пожара линейную скорость распространения горения в первые 10 минут от начала возникновения пожара необходимо принимать половинной от табличного значения (0,5V_л). После 10 минут и до момента введения средств тушения в зону горения первым подразделением, прибывшим на пожар, линейная скорость при расчете берется равной табличной (V_л), а с момента введения первых средств тушения (воды, ВМП, и т.д.) до момента локализации пожара она вновь принимается половинной от табличного значения (0,5V_л).

Определение пути, пройденного огнём

Путь, пройденный огнём, определяется по формуле в зависимости от времени до сообщения о пожаре на ЦУС (_д.с.). Путь, пройденный огнем, от места возникновения пожара является изменяющейся величиной, зависит от линейной скорости распространения горения и периода распространения горения. В зависимости от времени, путь, пройденный огнем, определяем по различным формулам.

1. На момент сообщения в пожарную охрану:

Так как д.с.? 10 минут:

L₁ = _д.с.•0,5V_л= 5•0,5•0,5=1,25м, (5.1)

2. На момент прибытия первого подразделения.

Время прибытия первого подразделения принимаем _сл.1 = 1мин;

_приб= _д.с.+ _сб.+ _сл = 5+1+1= 7 мин (5.2)

L₂ = _приб.•0,5V_л = 7•0,5•0,5=1,75м. (5.3)

3. На момент введения сил и средств первого подразделения:

L₃ = 0,5ЧV_лЧ₁ + V_лЧ(_св. - ₁); (5.4)

_св. = _д.с. + _сб. + _приб.1 + _б.р. = 5 + 1 + 1 +6 = 13 мин.; (5.5)

L₃ = 0,5Ч0,5Ч10 + 0,5Ч(13 - 10) = 4 м.

Определение формы площади пожара

В зависимости от места возникновения пожара, геометрических размеров помещения или здания, наличия противопожарных преград, пути, пройденного огнём, площадь пожара может приобретать различные формы: круговую, угловую, прямоугольную. Деление форм площади пожара на три вида является условным и применяется для упрощения практических расчётов.

1. На момент сообщения в пожарную охрану: круговая.

2. На момент прибытия первого подразделения: круговая.

3. На момент введения сил и средств первого подразделения: прямоугольная.

Определение площади пожара

Площадь пожара - это площадь проекции поверхности горения твёрдых и жидких веществ и материалов на поверхность земли или пола помещения.

1. На момент сообщения в пожарную охрану:

м². (5.6)

2. На момент прибытия первого подразделения:

м². (5.7)

3. На момент введения сил и средств первого подразделения:

м²; (5.8)

где: а - ширина помещения.

Определение периметра пожара

Периметр пожара (Рп)- это длина внешней границы площади пожара. Данная величина имеет важное значение для оценки обстановки на пожарах, развившихся до крупных размеров, когда сил и средств для тушения по всей площади в данный момент времени недостаточно. Периметр пожара определяется по формуле, в зависимости от формы площади пожара.

1. На момент сообщения в пожарную охрану:

м; (5.9)

2. На момент прибытия первого подразделения:

м; (5.10)

3. На момент введения сил и средств первого подразделения:

м. (5.11)

Определение фронта пожара

Фронт пожара (Фп) - часть периметра пожара, в направлении которой происходит распространение горения. Данный параметр имеет особое значение для оценки обстановки на пожаре, определения решающего направления боевых действий и расчета сил и средств на тушение любого пожара. В зависимости от формы пожара фронт пожара определяется по формулам:

1. На момент сообщения в пожарную охрану:

м; (5.12)

На момент прибытия первого подразделения:

м; (5.13)

На момент введения сил и средств первого подразделения:

м; (5.14)

где: n -число сторон распространения горения.

Определение скорости роста площади пожара

Скорость роста площади пожара (Vs) определяется по формуле:

, м²/мин., (5.15)

где: - время на каждый расчётный момент, мин.

1. На момент сообщения в пожарную охрану:

м²/мин.;

2. На момент прибытия первого подразделения:

м²/мин.;

3. На момент введения сил и средств первого подразделения:

м²/мин.

Определение скорости роста периметра пожара

Скорость роста периметра пожара определяется по формуле:

. (5.16)

1. На момент сообщения в пожарную охрану:

м/мин.;

2. На момент прибытия первого подразделения:

м/мин.;

3. На момент введения сил и средств первого подразделения:

м/мин.

Определение скорости роста фронта пожара

Скорость роста фронта пожара (Vф) определяется по формуле:

, м/мин. (5.17)

1. На момент сообщения в пожарную охрану:

м/мин.;

2. На момент прибытия первого подразделения:

м/мин.;

3. На момент введения сил и средств первого подразделения:

м/мин.

Схема возможного пожара приведена на рис. 19.

Рисунок 19. Схема возможного пожара

4.3 Расчет сил и средств для тушения пожара

Каждый пожар характеризуется своеобразной обстановкой, для его тушения требуются различные огнетушащие средства и разное количество сил и средств. От правильного их расчёта зависит успех тушения любого пожара.

Необходимо определить следующие показатели:

- площадь тушения пожара, S_Т, м²;

- требуемый расход воды на тушение пожара, Q_Т.ТР., л/с;

- требуемый расход воды на защиту, Q_ЗАЩ.ТР., л/с;

- общий расход воды, Q_ОБЩ.ТР., л/с;

- количество стволов, необходимых для тушения пожара, N_СТВ.Т, шт.;

- количество стволов, необходимых для защиты, N_{СТВ.ЗАЩ}, шт.;

- общее количество стволов, N_{СТВ.ОБЩ}, шт.;

- фактический расход воды на тушение пожара, Q_Т.Ф., л/с;

- фактический расход воды на защиту, Q_ЗАЩ.Ф., л/с;

- общий фактический расход воды, Q_ОБЩ.Ф., л/с;

- водоотдача наружного противопожарного водопровода, Qт.сети, Qк.сети, л/с;

- время работы пожарного автомобиля от пожарного водоема, , мин;

- предельное расстояние подачи огнетушащих средств, L_ПРЕД., м;

- требуемое количество пожарных автомобилей, которые необходимо установить на водоисточник, N_АВТ., ед.

- требуемая численность личного состава для тушения пожара N_Л.С., чел.

- количество отделений, N_ОТД., шт.

Определение площади тушения

Площадь тушения (Sт) - это часть площади пожара, которую на момент локализации обрабатывают поданными огнетушащими средствами.

В зависимости от того, каким образом введены силы и средства, тушение в данный момент времени может осуществляться с охватом всей площади пожара или только её части. При этом расстановка сил и средств, в зависимости от обстановки на пожаре, конструктивных особенностей объекта, производится по всему периметру пожара или по фронту его локализации. Если в данный момент сосредоточенные силы и средства обеспечивают тушение пожара по всей площади горения, то расчёт их производится по площади пожара, т.е. площадь тушения будет численно равна площади пожара.

Если в данный момент времени обработка всей площади пожара огнетушащими средствами не обеспечивается, то силы и средства сосредотачиваются по периметру или фронту локализации или по фронту для поэтапного тушения. В этом случае расчет их осуществляется по площади тушения.

Площадь тушения водой во многом зависит от глубины обработки горящего участка (глубина тушения), h_Т, м. Практикой установлено, что по условиям тушения пожаров эффективно используется примерно третья часть длины струи. Поэтому в расчётах глубина тушения для ручных стволов принимается - 5 метров, для лафетных - 10 метров.

Следовательно, площадь тушения будет численно совпадать с площадью пожара при её ширине (для прямоугольной формы), диаметре (для круговой формы) не превышающих 10 метров при подаче ручных стволов, введенных по периметру навстречу друг другу, и 20 метров - при тушении лафетными стволами. В остальных случаях площадь тушения принимается равной разности общей площади пожара и площади, которая в данный момент водяными струями не обрабатывается. В жилых и административных зданиях с небольшими помещениями расчёт сил и средств целесообразно проводить по площади пожара, т.к. их размеры не превышают глубины тушения стволами.

На момент введения сил и средств первого подразделения форма площади пожара - прямоугольная, L<h, следовательно, площадь тушения принимаем равной площади пожара S_т=37,2 м.

Определение требуемого расхода воды на тушение пожара

Расход огнетушащего вещества (Q;q) - это количество данного вещества поданного в единицу времени (л/с, л/мин., кг/с, кг/мин., м³/мин.).

Различают несколько видов расходов огнетушащего средства: требуемый (Qтр.), фактический (Qф.), общий (Qобщ.), которые приходится определять при решении практических задач по пожаротушению.

Требуемый расход - это весовое или объёмное количество огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на величину соответствующего параметра тушения пожара или защиты объекта, которому угрожает опасность.

В практических расчётах требуемого количества огнетушащего вещества для прекращения горения пользуются величиной его подачи.

Интенсивность подачи огнетушащих средств (I) - количество данного огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на единицу расчётного параметра тушения пожара.

Под расчётным параметром тушения пожара (Пт) понимается:

- площадь пожара, Sп;

- площадь тушения, Sт;

- периметр пожара, Pп;

- фронт пожара, Фп;

- объём тушения, Vпом.

Интенсивности подачи огнетушащих средств различают:

- линейная, Iл, л/(см); кг/(см);

- поверхностная, Is, л/(см²); кг/(см²);

- объёмная, IV, л/(см³); кг/(см³).

Они определяются опытным путём и расчётами при экспертизе потушенных пожаров. Поверхностную и объёмную интенсивности можно определить по «Справочнику РТП».

Требуемый расход огнетушащего средства на тушение пожара определяется по формуле:

Qт.тр. = Пт ·Iтр., (5.18)

где Пт = Sт - величина расчетного параметра тушения пожара;

Iтр. = 0,2 л/(с·м²) - требуемая интенсивность подачи огнетушащего средства.

Qт.тр. = 37,2·0,2 = 7,44 л/с.

Определение требуемого расхода воды на защиту

Требуемый расход воды на защиту выше и нижерасположенных уровней объекта от того уровня, где произошел пожар, рассчитывается по формуле:

, (5.19)

где S_ЗАЩ. - площадь защищаемого участка, м²;

S_ЗАЩ. = S_СТЕН = 11,7·5,6=65,5 м²; (5.20)

- требуемая интенсивность подачи огнетушащих средств на защиту, определяется по формуле:

л/(с·м²); (5.21)

л/(с·м²);

л/с.

Определение общего расхода воды

Q_ОБЩ.ТР = Q_Т.ТР. + Q_ЗАЩ.ТР., = 7,44+3,3=10,74 л/с. (5.22)

Определение требуемого количества стволов на тушение пожара

, (5.23)

где q_ств.= 3,6, [л/с] - расход ствола РС-50.

шт.

Принимаем требуемое количество стволов на тушение 3.

Определение требуемого количества стволов на защиту объекта

шт. (5.24)

При осуществлении защитных действий водяными струями нередки случаи, когда требуемое количество стволов определяют не по формуле, а по количеству мест защиты, исходя из условий обстановки, оперативно-тактических факторов и требований «Боевого устава пожарной охраны» (БУПО).

Например, при пожаре на одном или нескольких этажах здания с ограниченными условиями распространения огня стволы для защиты подаются в смежные с горящим помещения, в нижний и верхний от горящего этажи, исходя из количества мест защиты и обстановки на пожаре.

Если имеются условия для распространения огня по пустотам, вентиляционным каналам и шахтам, то стволы для защиты подаются исходя из обстановки на пожаре:

- в смежные с горящим помещения;

- в верхние этажи, вплоть до чердака;

- в нижние этажи, вплоть до подвала.

Количество стволов в смежных помещениях, в нижнем и верхнем от горящего этажах, должны соответствовать количеству мест защиты по тактическим условиям осуществления боевых действий, а на остальных этажах и на чердаке их должно быть не менее одного.

Принимаем 1 ствол на защиту стены.

Определение общего количества стволов на тушение пожара и защиту объекта

шт. (5.25)

Определение фактического расхода воды на тушение пожара

Фактический расход (Q_Ф) - весовое или объёмное количество огнетушащего средства, фактически подаваемого в единицу времени на величину соответствующего параметра тушения пожара или защиты объекта, л/с; кг/с; м³/с; л/мин.; кг/мин.; м³/мин.

Фактический расход находится в зависимости от количества и тактико-технической характеристики приборов подачи огнетушащих средств и определяется по формуле:

л/с. (5.26)

Определение фактического расхода воды на защиту объекта

л/с. (5.27)

Определение общего фактического расхода воды на тушение пожара и защиту объекта

л/с. (5.28)

Определение водоотдачи наружного противопожарного водопровода

При наличии противопожарного водопровода обеспеченность объекта водой проверяется по водоотдаче данного водопровода. Обеспеченность объекта считается удовлетворительной, если водоотдача водопроводной сети превышает фактический расход воды для целей пожаротушения. При проверке обеспеченности объекта водой бывают случаи, когда водоотдача удовлетворяет фактический расход, но воспользоваться этим невозможно из-за отсутствия достаточного количества пожарных гидрантов. В этом случае необходимо считать, что объект обеспечен водой частично.

Следовательно, для полной обеспеченности объекта водой необходимы два условия:

- чтобы водоотдача водопроводной сети превышала фактический расход воды (Q_cетиQ_ф);

- чтобы количество пожарных гидрантов соответствовало бы количеству пожарных автомобилей, которые необходимо установить на эти гидранты (NпгNавт.).

Водопроводные сети бывают двух видов:

- кольцевые;

- тупиковые.

Водоотдача кольцевой водопроводной сети рассчитывается по формуле:

Q_к.сети= (D/25)²·V_в (5.29)

где D = 150, мм - диаметр водопроводной сети;

25 - переводное число из миллиметров в дюймы;

Vв - скорость движения воды в водопроводе, которая равна при напоре водопроводной сети H = 20 м вод.ст. - V_в =1,5м/с.

Qк.сети= (150/25)² ·1,5 = 54 л/с.

Водоотдача тупиковой водопроводной сети рассчитывается по формуле:

Qт.сети= 0,5 ·Qк.сети= 0,5·54 =13,5 л/с. (5.30)

Определение предельного расстояния подачи огнетушащих средств

м, (5.31)

где Н_н - напор на насосе, который равен 90-100 м вод.ст.;

Н_разв - напор у разветвления, который равен 40-50 м вод.ст.;

Z_м - наибольшая высота подъёма (+) или спуска (-) местности на предельном расстоянии, м;

Z_ств - наибольшая высота подъёма (+) или спуска (-) ствола от места установки разветвления или прилегающей местности на пожаре, м;

S = 0,015 - сопротивление одного пожарного рукава;

Q = (5·3,6) = 18, л/с - суммарный расход воды одной наиболее загруженной магистральной рукавной линии;

«20»- длина одного напорного рукава, м;

«1,2»- коэффициент рельефа местности.

При сравнении полученного значения с расстоянием от места пожара до водоисточника, должно соблюдаться условие: Lпред> L.

м.

Вышеуказанному условию удовлетворяют все пожарные гидранты.

Определение требуемого количества пожарных автомобилей, которые необходимо установить на водоисточники

Использование насосов на полную тактическую возможность в практике тушения пожаров является основным и обязательным требованием. При этом боевое развёртывание производится в первую очередь от пожарных автомобилей, установленных на ближайших водоисточниках. Требуемое количество пожарных автомобилей, которые необходимо установить на водоисточники, определяется по формуле:

, (5.32)

где 0,8 - коэффициент полезного действия пожарного насоса;

Q_Н = 40 л/с - производительность насоса пожарного автомобиля.

ед.

Определение требуемой численности личного состава для тушения пожара

Общую численность личного состава определяют путём суммирования числа людей, занятых на проведение различных видов боевых действий. При этом учитывают обстановку на пожаре, тактические условия его тушения, действия, связанные с проведением разведки пожара, боевого развертывания, спасания людей, эвакуации материальных ценностей, вскрытия конструкций и т.д. С учётом сказанного формула для определения численности личного состава будет иметь следующий вид:

N_л.с. = N_гдзс·3 + N_{защ.ств.«Б»·}2 + N_п.б.·1 + N_авт.·1 + N_св.·1, (5.33)

где N_гдзс - количество звеньев ГДЗС («3» - состав звена ГДЗС 3 человека);

N_{защ.ств.«Б»} - количество работающих на защите объекта стволов РСК - 50 («2» - два человека, работающих с каждым стволом). При этом не учитываются те стволы РСК-50, с которыми работают звенья ГДЗС, производящие защиту объекта;

N_п.б. - количество организованных на пожаре постов безопасности;

N_авт. - количество пожарных автомобилей, установленных на водоисточники и подающих огнетушащие средства. Личный состав при этом занят контролем за работой насосно-рукавных систем из расчёта: 1 человек на 1 автомобиль;

N_св. - количество связных, равное количеству прибывших на пожар подразделений.

N_л.с. =3·3+1·2+3·1+1·1+3·1= 18 чел.

Определение количества отделений

При определении требуемого количества подразделений исходят из следующих условий: если в боевых расчётах гарнизона находятся преимущественно пожарные автоцистерны, то среднюю численность личного состава для одного отделения принимают 4 человека, а при наличии автоцистерн и автонасосов (насосно-рукавных автомобилей) - 5 человек. В указанные числа не входят водители пожарных автомобилей.

Требуемое количество отделений на основных пожарных автомобилей (АЦ, АН, АНР) определяется по формулам:

отделения. (5.34)

4.4 Вывод о достаточности сил и средств

Так как на пожаре необходима эвакуация людей и материальных ценностей, а так же создание резерва звеньев ГДЗС, то для тушения пожара необходимо сосредоточить силы и средства по рангу пожара №2.

По полученным значениям параметров пожара, числу пожарной техники и личного состава пожарных подразделений, работающих на пожаре, можно сделать вывод о достаточности имеющихся сил и средств для тушения пожара по рангу пожара №2.

4.5 Определение времени локализации пожара

Определим примерное время локализации пожара _лок. по формуле:

_лок.= _cв.+(_cл.2 -_cл.1); (5.35)

где _cл.2-время следования второго подразделения на пожар, которое согласно расписанию выезда равно 6 минут.

_лок.= 13+(6-1)=18 мин.

Заключение

В выпускной квалификационной работе была проведена экспертиза соответствия требованиям пожарной безопасности здания Центрального детского универмага «Дружный мир». Статистические данные о пожарах в зданиях, помещениях и предприятиях торговли подтверждают актуальность данной работы.

В результате экспертизы объемно-планировочных, конструктивных и инженерно-технических решений в области пожарной безопасности здания были выявлены нарушения требований нормативных документов, которые обязательны к устранению. Проведенные расчеты времени эвакуации людей из здания, а также времени наступления критических значений опасных факторов пожара подтвердили необходимость применения дополнительных мероприятий противопожарной защиты здания в целях снижения величины индивидуального пожарного риска.

В качестве основных решений данной проблемы в выпускной квалификационной работе было предложено:

- установить автоматическую сигнализацию;

- внедрить систему оповещения и эвакуации людей при пожаре;

- установить автоматическую систему пожаротушения для пристраиваемой части здания.

Выполнены расчеты необходимые для обеспечения пожарной безопасности объекта.

Была проведена оценка экономической эффективности предлагаемых инженерных решений, которая показала, что внедрение данных систем будет экономически целесообразно.

Также в выпускной квалификационной работе была решена тактическая задача по тушению возможного пожара.

Список использованной литературы

1 ФЗ РФ от 22.07.2008 №123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»

2 ФЗ РФ от 21.12.1994 №69 «О пожарной безопасности»

3 ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования»

4 Постановление Правительства РФ от 25 апреля 2012 г. N 390 'О противопожарном режиме'

5 СП 1.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы»

6 СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты»

7 СП 3.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности»

8 СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования»

9 СП 6.13130.2016 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности»

10 СП 7.13130.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования»

11 СП 8.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Источники наружного водоснабжения. Требования пожарной безопасности»

12 СП 10.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности»

13 НПБ 76-98 «Извещатели пожарные. Общие требования. Методы испытаний»

14 НПБ 110-2003 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, продлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией»

15 СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения. Этажность общественных зданий. Степень огнестойкости зданий и их элементов»

16 СНиП 21.01-97 «Пожарная безопасность общественных зданий и сооружений»

17 РД 78.36-002-99 «Технические средства систем безопасности объектов. Обозначения условные графические элементов систем»

18 Теребнев В.В. Справочник руководителя тушения пожара. Тактические возможности пожарных подразделений. -- М.: Пожкнига, 2004. -- 248 с.

19 Храпский С.Ф. Расчет необходимого времен эвакуации людей из помещения при пожаре: Метод. Указания к самостоят. Работе. - Омск; ОмГТУ, 2012.-48 с.

20 Сайт http://fire-consult.ru

21 Официальный сайт МЧС РФ http://mchs.gov.ru

22 Официальлный сайт компании ЗАО НВП «Болид» http://bolid.ru

23 Официальный сайт компании производителя и дистрибьютора устройств пожарной сигнализации «Рубеж» http://td.rubezh.ru

24 Сайт компании поставщика оборудования охранно-пожарной сигнализации (ОПС), систем контроля и управления доступом (СКУД), систем охранного телевидения (СОТ), систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ), средств пожаротушения, взрывозащищенного оборудования ООО «Тинко» http://tinko.ru

25 Официальный сайт компании производителя цифровых систем оповещения «Inter-M» http://interm.ru

26 Официальный сайт группы компаний «Арстел» поставщика продукции в области систем безопасности и телекоммуникаций http://arstel.com