Обеспечение устойчивости зданий и сооружений при пожаре
 Скачать 111 Kb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
УТВЕРЖДАЮ Начальник 2 ПСО ФПС ГПС ГУ МЧС по Республике Крым полковник внутренней службы В.Б. Завер «____» ____________ 2020 г. МЕТОДИЧЕСКИЙ ПЛАНпроведения занятий с личным составом дежурного караула 12 ПСЧ 2 ПСО ФПС по Республике Крым по пожарно-профилактической подготовке на «_____»____________20____ г. Тема: «Обеспечение устойчивости зданий и сооружений при пожаре». Цель занятия: ознакомить л/с с основными условиями устойчивости зданий и сооружений при пожаре. Вид занятия: классно - групповое. Отводимое время: 1 час 1. Литература, используемая при проведении занятия: - «Программа подготовки личного состава подразделений ГПС МЧС России»; - Учебник - «Основы пожарного дела»; - Учебник - «Пожарная профилактика на объектах народного хозяйства» 2. Развернутый план занятия. п/п (мин) 5 мин. Объявление темы и целей занятия. мин. Основной причиной возникновения пожаров являются неправильная эксплуатация и некачественное строительство зданий и сооружений, пренебрежение правилами техники безопасности. В жилых зданиях основными причинами возникновения пожаров являются курение, неправильная эксплуатация бытовой техники, неисправности электрического и отопительного оборудования, в производственных помещениях - курение, неисправности электрического оборудования, выполнение электросварочных работ без соблюдения необходимых мер предосторожности, нарушение технологических процессов и правил хранения материалов и изделий. Развитию пожара в зданиях способствует, прежде всего, его позднее обнаружение и оповещение о нем. В жилых и общественных зданиях огонь быстро распространяется по оборудованию и мебели, отделке и облицовке, выполненным из сгораемых материалов, по сгораемым конструкциям, вентиляционным каналам и другим сантехническим коммуникациям. В производственных зданиях распространение пожара происходит по сгораемым и легковоспламеняемым материалам и жидкостям. - при переходе пламени и продуктов горения через дверные проемы, люки, оконные и технологические проемы между помещениями; - по коммуникациям, шахтам; - в результате достижения пределов огнестойкости ограждающими и несущими конструкциями; - по распространяющим горение строительным конструкциям и содержащимся в них пустотам; - по местам некачественной заделки стыков и трещинам; - по проемам в наружных стенах и фасаду здания. Площадь и объем, на которые возможно распространение пожара, определяются видом пожара в помещении, скоростью линейного горения по сгораемым веществам, материалам и строительным конструкциям, временем перехода линейного горения в объемный пожар, характеристиками средств тушения. мин. Скорость распространения пламени по поверхности горючего материала зависит от агрегатного состояния, теплофизических свойств, плотности распределения в пространстве и сечение элементов пожарной нагрузки (мебели, горючих конструкций, различных складируемых материалов). Линейная скорость распространения пламени твёрдых веществ зависит также от их положения в пространстве: горизонтальное или вертикальное. Один из факторов, характеризующий процесс развития пожара является выделение продуктов горения. Находясь во взвешенном состоянии, они вместе с водяными парами образуют дым, т.е. видимую взвесь в воздухе состоящую также из других продуктов горения: СО, СО2, N2, фосген, синильную кислоту. Плотность дыма в основном зависит от химического состава реагирующих веществ и интенсивности притока О2 воздуха в зону горения. В общем виде газообмен на пожаре подчиняется законам аэрации, т.е. естественной вентиляции происходящей вследствие разности объёмных масс наружного и внутреннего воздуха и воздействие ветра. При пожарах возникают дополнительные нагрузки и воздействия, которые во многих случаях приводят к разрушению отдельных конструкций и зданий в целом. К неблагоприятным факторам, действующим на конструкции при пожаре, относятся: - высокая температура, - давление газов и продуктов горения, - динамические нагрузки от падающих обломков обрушившихся элементов здания и пролитой воды, - резкие колебания температур. Высокая температура в горящем помещении образуется за счет тепла, выделяющегося при горении веществ. Часть тепла расходуется также на нагрев строительных конструкций и оборудования. По высоте помещения температура распределена неравномерно: более высокая температура устанавливается в верхней зоне помещения. При пожарах в большинстве случаев давления газовой среды незначительны. Однако в специфических условиях (например, на сценах театров) горение происходит настолько бурно и интенсивно, что образовавшиеся продукты горения вызывают заметное давление на ограждающие конструкции. В результате взрывов газо-, паро- и пылевоздушных смесей, которые нередко предшествуют пожарам в производственных зданиях, давление в помещениях может существенно превысить допускаемое для конструкций. Конструкции могут подвергаться также дополнительным динамическим воздействиям от падающих обломков здания и нагрузкам от пролитой воды, что может привести к их частичному или полному разрушению. Резкие колебания температур на поверхности конструкций в результате их поливки водой при тушении пожара могут вызвать температурные напряжения, сопровождающиеся, как правило, появлением трещин в поверхностных слоях конструкции, их отслаиванием и уменьшением рабочей части сечения. При непродолжительном воздействии водяного орошения поверхностные слои по толщине сечения разрушаются незначительно и в массивных конструкциях предел их огнестойкости существенно не меняется. Однако орошение водой тонкостенных конструкций может оказать существенное влияние на изменение их прочности на пожаре. мин. Для практических целей удобно пользоваться так называемой среднеобъемной температурой, характеризующей среднеарифметическое значение температуры в горящем помещении. Температура среды на пожарах зависит от физико-химических свойств и количества пожарной нагрузки, степени вентиляции помещений и прочих факторов. Стандартный температурный режим характерен для пожаров в жилых зданиях. Реальные температурные режимы при пожарах в производственных, складских и общественных зданиях, подвальных помещениях могут значительно отличаться от стандартного. При горении различных веществ и материалов в зоне горения и в зоне теплового воздействия пожара возникают различные температуры. Так, например, при горении бумаги температура пожара достигает 370 градусов; при горении древесины, в зависимости от типа складирования, температура может достигать 1300 градусов. Ориентировочные температуры пожара при горении различных материалов: Каменный уголь - до 1200 Каучук натуральный - 1200 Магний - до 2000 Органическое стекло - 1115 Хлопок разрыхлённый - 310 Ацетилен - 2150-3300 Водород - 2130 Спирт - 1200 Торф - 790 Нефть и нефтепродукты - 1100–1300 Парафин - 1430 Сера - 1820 Целлулоид - 1300 мин. Способность строительной конструкции гореть и распространять огонь характеризуется пределом распространения огня. Критерием оценки предела распространения огня является размер повреждения при огневом испытании конструкции за пределами зоны нагрева. В зависимости от характеристик конструктивной и функциональной пожарной опасности распространение огня происходит: - по проемам, стыкам и коммуникациям - по наружным стенам - в результате прогрева - в результате обрушений конструкций - по сгораемым конструкциям и пустотам в конструкциях Деревянные конструкции обладают повышенной пожарной опасностью. Невысокая температура воспламенения древесины (280 - 300°С, а при длительном нагреве - 130 °С) приводит к загоранию конструктивных элементов даже при незначительном очаге пожара. По поверхности деревянных конструкций с эксплуатационной влажностью пламя может распространяться со скоростью до2м/мин. Предел распространения огня по деревянным горизонтальным конструкциям более 25см, а по вертикальным конструкциям более 40см. Скорость же переугливапия древесины незначительна (от 0,7 до 1 мм/мин в зависимости от поперечного сечения конструкции), поэтому время обрушения массивных деревянных конструкций сопоставимо в ряде случаев с пределом огнестойкости Ж/Б конструкций, Несмотря па пожарную опасность, древесина широко используется в современном строительстве. При этом наряду с конструкциями из цельной древесины применяют конструктивные элементы из клееной древесины и древесных отходов. Наиболее распространенным и эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Штукатурка - малотеплопроводный материал, который способствует медленному прогреву и разложению древесины, а также препятствует непосредственному контакту кислорода воздуха с древесиной. Предел огнестойкости деревянных защищенных элементов зависит от их толщины (размеров поперечного сечения) и толщины штукатурки. К эффективным способам огнезащиты древесины, переводящим ее в трудногорючее состояние, относится глубокая пропитка антипиренами (водными растворами огнезащитных солей) с поглощением не менее 66кг/м1 солей. Огнезащитный эффект заключается в том, что при нагревании разлагается не только древесина, по и огнезащитные соли, которые, соединяясь, образуют негорючие соединения и уменьшают количество выделяемых горючих продуктов разложения древесины. Однако деревянные элементы, подвергнутые глубокой пропитке антипиренами, уменьшают свою прочность. Поверхностная же обработка древесины антипиренами переводит ее лишь в разряд трудновоспламеняемой. В последнее время для защиты деревянных конструкций широко используются вспучивающиеся покрытия ВПД, ВПМ-2 и др.которые делают древесину трудногорючей. Иногда древесные конструкции защищают огнезащитными обмазками и красками. Однако от этого способа огнезащиты древесина становится только трудновоспламеняемой. Уменьшению пожарной опасности деревянных конструкций способствуют конструктивные решения, суть которых сводится к снижению количества горючего материала в деревянных конструкциях, созданию условий, препятствующих скрытому распространению огня, и защите наименее огнестойких узлов в конструкциях. Снижение количества горючих материалов в современных конструкциях достигается применением легких стеновых и кровельных панелей с обшивкой из асбоцемента, алюминия и негорючего утеплителя. Условия, препятствующие скрытому распространению огня, создаются исключением пустот внутри деревянных конструкций или ограничением площади этих пустот. мин. Различают 4 признака наступления пределов огнестойкости (4 предельные состояния конструкции по огнестойкости): - потеря несущей способности, выражающаяся в обрушении конструкции и узлов или в появлении недопустимого для дальнейшей эксплуатации конструкции прогиба; - потеря ограждающей способности, характеризующаяся повышением температуры на необогреваемой стороне конструкции в среднем более чем на 160 °С, в любой точке этой поверхности более чем на 190 °С по сравнению с первоначальной температурой или более 220 °С независимо от первоначальной температуры конструкции; - потеря плотности ограждающих конструкций и элементов, проявляющаяся в возникновении сквозных трещин, отверстий, через которые могут проникать в смежное помещение огонь или дым; - достижение критической температуры материала конструкции - для конструкций, защищенных огнезащитными покрытиями и испытываемых без нагрузок. Потеря ограждающей способности и потеря плотности учитываются только при оценке огнестойкости внутренних ограждающих конструкций, так как в этом случае имеется потенциальная опасность распространения пожара в смежные помещения. Установлено, что прогрев ограждающих конструкций до температуры, равной 150-180°С, может представлять опасность для самовоспламенения различных твердых и жидких веществ (хлопок, сероуглерод, целлулоид и др.). Опыты показали, что после прекращения действия теплового источника на поверхность конструкции ее внутренние слои продолжают нагреваться. В том числе продолжает повышаться температура и на необогреваемой поверхности. Это объясняется тем, что в течение известного времени в конструкции сохраняется перепад температур, способствующий передаче тепла от более нагретых слоев к менее нагретым. Опасность прогрева ограждающих конструкций увеличивается, если к их необогреваемой поверхности прислонены различные органические вещества или изделия из них. За признак потери ограждающей способности строительной конструкции при пожаре принято считать повышение температуры на ее необогреваемой поверхности в среднем более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более чем на 180°С по сравнению с первоначальной температурой конструкции или более 220°С независимо от первоначальной температуры конструкции. Пределы огнестойкости запроектированных или функционирующих конструкций принято называть фактическими и обозначать Пф. Пределы огнестойкости строительных конструкций, требуемых нормами или определяемых условиями безопасности, принято называть требуемыми и обозначать Птр. Огнестойкость зданий. Конструктивные элементы здания могут обладать различной огнестойкостью и группой возгораемости. Способность здания сопротивляться разрушению в условиях пожара - степень огнестойкости - характеризуется пределом огнестойкости и группой возгораемости несущих стен, колонн, перекрытий, бесчердачных покрытий, перегородок и противопожарных стен. Различают степень огнестойкости зданий фактическую и требуемую. Здания и сооружения по огнестойкости делятся на пять степеней: I - основные элементы выполнены из несгораемых материалов, а несущие конструкции обладают повышенной огнестойкостью; II - основные элементы выполнены из несгораемых материалов; III - с каменными стенами с деревянными оштукатуренными перегородками и перекрытиями; IV - оштукатуренные деревянные здания; V - деревянные неоштукатуренные здания. Наиболее опасными являются здания и сооружения, выполненные из сгораемых материалов 3, 4, 5 степени. Ориентировочное время развития пожара до полного охвата его огнем: для зданий и сооружений 1 и 2 степени - не более 2 ч; 3 степени - не более 1,5 ч; 4 степени - не более 1 ч. Фактическая степень огнестойкости здания обозначается Оф, а требуемая Отр. В зависимости от условий нагрева различают одностороннее нагревание конструкций (перекрытия и стены), трехстороннее (балки, ригели) и всестороннее (колонны). Условия нагрева оказывают существенное влияние на предел огнестойкости конструкций. Для иллюстрации можно привести следующие примеры. При равных условиях предел огнестойкости Ж/Б плиты будет больше, чем Ж/Б балки. Это объясняется тем, что у балки растянутая арматура будет прогрета до критической температуры раньше, чем у плиты. По этой же причине предел огнестойкости металлической балки при одностороннем нагревании будет при прочих равных условиях больше, чем при трехстороннем обогреве. Высоким пределом огнестойкости обладают кирпичные колонны, стены и перегородки. При пожаре конструкции из глиняного кирпича в течение нескольких часов выдерживают нагревание до 700 - 900°С, практически не снижая своей прочности и не обнаруживая признаков разрушения. При этом наблюдаются только поверхностные повреждения кладки в виде волосяных трещин и отслаивания тонких слоев. Предел огнестойкости конструкций из силикатного кирпича по прогреву такой же, как и из глиняного кирпича, что объясняется их одинаковыми теплофизическими характеристиками. Однако по изменению прочности при действии высокой температуры силикатный кирпич уступает глиняному: колонны, стены и перегородки из силикатного кирпича, нагретые до 700°С, а затем охлажденные, снижают вдвое свою прочность, Стены и перегородки из естественных камней удовлетворительно ведут себя до температуры 900°С. Благодаря своей массивности и хорошим теплофизическим показателям каменные и железобетонные (Ж/Б) конструкции хорошо сопротивляются действию огня в условиях пожара. Причины наступления пределов огнестойкости Ж/Б конструкций во многом определяются характером их работы в условиях пожара. Для конструкций, в которых предельное состояние обусловливается работой на растяжение, предел огнестойкости наступает в момент прогрева арматуры до критической температуры. Для конструкций, предельное состояние которых обусловливается работой на сжатие, предел огнестойкости наступает тогда, когда работоспособное сечение бетона уменьшается до критической величины. Предел огнестойкости Ж/Б навесных стен, внутренних ненесущих стен и перегородок определяется по потере теплоизолирующей способности или по потере плотности и зависит от вида бетона (тяжелый, легкий, ячеистый) и толщины конструкции. Предел огнестойкости самонесущих и несущих Ж/Б панельных стен определяется по потере несущей способности и зависит не столько от прочностных характеристик бетона и стали, сколько от деформации элемента. Существенно влияет на предел огнестойкости Ж/Б стен и перегородок защита металлических узлов крепления панелей. При отсутствии защиты узлов сочленения предел огнестойкости Ж/Б стены или перегородки составляет 0,25 - 0,5 ч. Предел огнестойкости Ж/Б перекрытий и покрытий зависит от конструктивного исполнении, степени нагруженности, теплофизических и прочностных свойств материалов. Как правило, эти конструкции являются сборными, поэтому их предел огнестойкости определяется по наименьшему пределу огнестойкости одного из конструктивных элементов. Исключение составляют монолитные Ж/Б перекрытия и покрытия. Огнестойкость Ж/Б изгибаемых элементов в большинстве случаев наступает в результате потери несущей способности (обрушения) при снижении прочностных характеристик арматуры и бетона в условиях пожара. Лишь в отдельных случаях для Ж/Б плит и панелей с малой толщиной предел огнестойкости может наступить по прогреву. Предел огнестойкости свободно опертых Ж/Б элементов зависит, прежде всего, от толщины защитного слоя бетона, класса и марки арматуры. Так, предел огнестойкости Ж/Б плиты сплошного сечения толщиной-8см при толщине защитного слоя бетона до оси арматуры класса А-1П 25мм равен 1,2 ч; для такой же плиты с арматурой класса В-П предел огнестойкости составляет всего 0,8ч. На время прогрева рабочей арматуры до критической температуры влияют также условия нагрева конструкции при пожаре. При одинаковой толщине защитного слоя более интенсивно прогревается рабочая арматура в элементах конструкций, имеющих большее отношение обогреваемого периметра к сечению конструкции, что уменьшает предел огнестойкости таких конструкций. При одинаковых геометрических размерах сечения конструкции и условиях обогрева на предел огнестойкости влияет также массивность Ж/Б элемента. С увеличением массы конструкции увеличивается ее теплоемкость, что несколько повышает предел огнестойкости. В частности, предел огнестойкости многопустотных Ж/Б плит на 10% меньше предела огнестойкости Ж/Б плит сплошного сечения. Огнестойкость ребристых плит зависит, прежде всего, от расположения конструктивного элемента. Несколько по-иному ведут себя в условиях пожара защемленные Ж/Б плиты, и балки. При нагревании такой статически неопределимой конструкции усилия в ней перераспределяются из-за расширения арматуры и бетона нижней зоны. Свободной деформации элемента препятствуют защемленные концы. Нижняя часть Ж/Б элемента по мере дальнейшего прогрева начинает работать враспор, в результате чего происходит перераспределение напряжений по сечению элемента, а именно увеличение растягивающих усилий над опорой и их уменьшение в нижней обогреваемой части. Для прогрева до критической температуры арматуры над опорой требуется значительный промежуток времени. Для арматуры нижней растянутой зоны значение критической температуры увеличивается с уменьшением напряжений. Вследствие указанных причин огнестойкость защемленных Ж/Б плит и балок существенно выше огнестойкости свободно опертых элементов. Предел огнестойкости таких конструкций зависит от их толщины, класса и марки арматуры, толщины защитного слоя бетона, а также от соотношения арматуры над опорой и в пролете. Плиты, опертые по контуру, имеют предел огнестойкости, значительно больший по сравнению со свободно опертыми плитами по двум сторонам. Это объясняется тем, что в условиях пожара они в результате деформации превращаются в пространственные конструкции с изменением статической схемы работы. Увеличения предела огнестойкости Ж/Б конструкций, можно достичь конструктивными решениями и применением материалов (бетона и стали) с лучшими характеристиками. - увеличение сечения конструктивных элементов; - увеличение толщины защитного слоя бетона; - снижение нагрузок на несущие конструкции; - изменение условий обогрева конструкции в условиях пожара; - изменение схемы опирания и работы конструкции. При строительстве и эксплуатации зданий особое внимание обращают на защиту узлов крепления и навески панелей, а также на герметизацию стыков между панелями. Защита узлов крепления и заделка зазоров в местах примыкания навесных и самонесущих степ к частям здания должна обеспечивать предел огнестойкости, требуемый для конструкций. Поведение в условиях пожара легких металлических конструкций. Металлические конструкции в условиях пожара из-за значительной теплопроводности и малой теплоемкости быстро прогреваются до критических температур, что вызывает их обрушение. Зачастую обрушение стальных конструкций не ограничивается местом возникновения пожара, а в силу существующих связей между фермами, прогонами и балками распространяется па значительные площади, усугубляя последствия пожара. Особенно неблагоприятные условия работы для металлических конструкций при пожаре создаются тогда, когда они находятся в сочетании с горючими материалами. Еще меньше предел огнестойкости у алюминиевых конструкций. Такие пределы огнестойкости во многих случаях недостаточны, в связи, с чем требуется огнезащита металлических конструкций. Традиционным способом огнезащиты стальных конструкций является их облицовка негорючими материалами: кирпичом, теплоизоляционными плитами и штукатуркой. При защите стальных колонн кирпичом кладку армируют с помощью стальных анкеров, приваренных к защищаемой конструкции. В качестве теплоизоляционных плит используют гипсовые, асбестоцементные и перлитовцементные плиты, которые крепят к колоннам и балкам анкерами, приваренными к защищаемым конструкциям и выпускам арматуры, введенной в плиты при их изготовлении. Огнезащитную штукатурку на металлические колонны и балки по объемной сетке (сетка рабитца) и арматурному каркасу. Предел огнестойкости стальных защищенных конструкций зависит от вида и толщины защитного слоя и составляет 0,75 - 4,5 ч. В ряде случаев для защиты применяют вспучивающиеся огнезащитные покрытия, представляющие собой смесь термостойких, газообразующих и волокнистых наполнителей в водном растворе полимерных связующих. Покрытия, наносимые толщиной в несколько мм на защищаемую поверхность, при нагревании вспучиваются и увеличиваются в объеме до нескольких сам. Эффективным способом увеличения огнестойкости металлических конструкций является охлаждение их водой, которая может подаваться как непосредственно на поверхность конструкции от спринклерных или дренчерных систем, так и внутрь ее. Для увеличения огнестойкости несущих металлических конструкций покрытий и перекрытий применяют подвесные потолки из негорючих материалов. Предел огнестойкости защищенного таким образом покрытия или перекрытии зависит от вида и толщины подвесного потолка и в некоторых случаях может достигать 2 ч. Для защиты зданий из легких металлических конструкций - с эффективным утеплителем применяют в покрытиях и степах негорючие или трудногорючие утеплители (минераловатпые и стекдоватпые плиты, стеклопор, пенопласты и др.). Для уменьшения скорости распространения пламени на рубероидной кровле ее покрывают слоем гравия толщиной 20 мм по слою битумной мастики толщиной не более 2мм. При использовании горючего утеплителя в стеновых панелях зданий из облегченных металлических конструкций предусматривают устройство противопожарных поясов из негорючих материалов шириной 0,6м в местах примыкания наружных панелей к междуэтажным перекрытиям. Во избежание интенсивного распространения пожара, пустоты в торцах участков кровли с проф.настилом, примыкающие к вертикальным конструкциям зданий и у конька кровли и заполняют негорючим материалом. Пожарная опасность зданий и сооружений определяется количеством и свойствами материалов, находящихся в здании, а также пожарной опасностью строительных конструкций, которая зависит от горючести материалов, из которых они выполнены, и способности конструкций сопротивляться воздействию пожара в течение определенного времени, то есть от ее огнестойкости. Объекты категории А: НПЗ, хим.предприятия, цеха фабрик искусственного волокна, склады бензина, цехи применения и обработки металлического натрия, калия и др. Объекты категории Б: цеха приготовления и транспортировки угольной пыли и древесной муки, размолочные отделения мельниц, цеха обработки синтетического каучука, изготовления сахарной пудры, склады кинопленки и др. Пожары на этих объектах возможны при средних и даже слабых разрушениях, наиболее уязвимы на этих объектах воздушные коммуникации. Объекты категории В: лесопильные, деревообрабатывающие, столярные, модельные и лесотарные цеха, открытые склады масла, масляное хозяйство электростанций, цеха текстильного производства и др. Объекты категории Г: металлические производства, предприятия горячей обработки металла, термические и другие цеха, а также котельные. Объекты категории Д: предприятия по холодной обработке металлов и другие, связанные с хранением и переработкой несгораемых материалов. На объектах категорий В, Г, Д возникновение отдельных пожаров будет зависеть от степени огнестойкости зданий, образование сплошных пожаров- от плотности застройки. мин. Путём краткого опроса производится закрепление знаний личным составом полученного материала. Ответы на вопросы. Определение задания на самоподготовку. Приведение в порядок мест занятия. И.о. начальника 12 ПСЧ 2 ПСО ФПС ГПС ГУ МЧС России по Республике Крым ст. лейтенант внутренней службы В.С. Бобырев «____»___________2020 г. |
перейти в каталог файлов