Содержание к диссертации
Введение
1. Задача обеспечения пожарной безопасности современных многофункциональных гостиничных комплексов 14
1.1. Особенности современных гостиничных комплексов с точки зрения их пожарной безопасности 14
1.2. Анализ данных о пожарах в гостиничных комплексах 18
1.3. Современные подходы к выбору систем противопожарной защиты гостиниц 24
1.4. Критерии выбора рациональных вариантов систем противопожарной защиты гостиничных комплексов... 33
1.5. Направление исследования, цели и задачи работы 38
1.6. Классификация гостиниц 41
2. Теоретические основы количественной экспертизы пожарной безопасности гостиничных комплексов 43
2.1. Структура количественной экспертизы 43
2.2. Проектные аварии с пожарами в здании гостиниц 45
2.3. Типовые сценарии пожаров 48
2.4. Методики выбора рациональных вариантов противопожарной защиты гостиниц 61
2.5. Основные положения количественных методов прогноза пожарного риска в зданиях ГТК 72
2.6. Информационное обеспечение методов количественного анализа пожарной опасности гостиничных комплексов... 74
3. Экспертиза проектных решений существующих гостиниц 77
3.1. Оденки пожарной опасности гостиниц, на основе полевых моделей .77
3.2. Особенности экспертизы систем противопожарной защиты высотных гостиниц-памятников истории и культуры.. 91
3.2.1. Гостиница «Украина». Объемно-планировочные и конструктивные решения 94
3.2.2. Системы пожарной сигнализации и оповещения людей о пожаре. Анализ качества защиты путей эвакуации 100
3.2.3. Оценка противодымной защиты гостиницы «Украина1» 108
3.2.4. Анализ эффективности функционирования систем противопожарного водоснабжения 112
3.2.5. Объемно-планировочные и конструктивные решения гостиницы «Ленинградская» 121
3.2.6. Анализ обеспеченности безопасной эвакуации людей в случае пожара из основных помещений гостиницы «Ленинградская» 126
3.2.7. Экспертиза противодымной защиты здания гостиницы «Ленинградская» 135
3.2.8. Анализ систем противопожарного водопровода гостиницы «Ленинградская» 140
3.2.9. Система автоматического пожаротушения гостиницы 141
3.2.10. Экспертиза систем автоматического обнаружения пожара и управления эвакуацией людей при пожаре 142
3.3. Типовые отступления от требований противопожарных норм в действующих высотных гостиницах - памятниках истории и культуры 143
3.3.1. Объемно-планировочные и конструктивные решения 143
3.3.2. Противодымная защита зданий 145
3.3.3. Противопожарное водоснабжение 145
3.3.4. Автоматическое пожаротушение 145
3.3.5. Системы пожарной сигнализации и управления эвакуацией 146
3.4. Предложения по совершенствованию СПЗ высотных гостиниц — памятников истории и культуры 146
3.5. Оценка экономической эффективности рационального варианта СПЗ гостиниц, 153
4. Гибкие методы нормирования противопожарной защиты гостиничных комплексов 164
4.1. Основные положения методологии гибкого нормирования
применительно к ГК 164
4.2. Выбор СПЗ реконструируемых гостиничных комплексов 167
4.3. Устройство зон безопасности в гостиничных комплексах .. 172
4.4. Особенности экспертизы противопожарной защиты гостиничныхкомплексов с атриумами 181
4.4.110ценка пожарной опасности гостиницы Holiday INN в г. Самаре 185
4.4.2. Моделирование процесса эвакуации и определение расчетного времени эвакуации 192
4.4.3: Анализ пожарной опасности объекта 197
4.4.4. Предложения по СПЗ гостиницы Holiday INN в г. Самаре... 198
4.4.5. Предложения по доработке противопожарных требований по гостиничным комплексам 200
Выводы. 204
Список литературы 207
Приложение. Математическая модель расчета распространения ОФП в здании 214
- Современные подходы к выбору систем противопожарной защиты гостиниц
- Методики выбора рациональных вариантов противопожарной защиты гостиниц
- Анализ эффективности функционирования систем противопожарного водоснабжения
- Особенности экспертизы противопожарной защиты гостиничныхкомплексов с атриумами
Введение к работе
В настоящее время происходит интенсивное развитие гостиничных ком
плексов (ГК), расположенных на территории крупнейших, средних и даже ма
лых городов. В связи с чем, задача обеспечения пожарной безопасности ГК яв
ляется одной из приоритетных в области безопасности городов. Решение этой
задачи определяет устойчивость развития туризма в городах широкого спектра:
от Москвы, Санкт-Петербурга до Гороховца, Переславль-Залесского, Углича.
При этом безотносительно к размерам городов вопросы обеспечения пожарной
безопасности ГК имеют много общих черт, хотя размеры городов, численность
их населения связана с площадью и этажностью зданий гостиничных комплек
сов. *
В городе Москве в связи с выдвижением города кандидатом на проведение Олимпийских Игр 2012 года планируется увеличить количество мест в гостинице в 2 раза. Для этих целей до 2010 года в городе будет построено 26 гостиниц, а также проведена реконструкция существующих гостиниц, в т.ч. на месте гостиниц «Киевская», «Минск» и «Москва» построены новые отели.
Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена, прежде всего тем, что принятый 21 декабря 1994 г. Федеральный Закон Российской Федерации №69-ФЗ «О пожарной безопасности» определил, что «пожарная безопасность — это «состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров», а «обеспечение пожарной безопасности является одной из важнейших функций государства».
Один из наиболее значимых индикаторов состояния пожарной безопасности - обстановка с пожарами. Только на ее основе и можно судить о соответствии состояния пожарной безопасности интересам личности, общества и государства.
Ежегодно в Российской Федерации происходит более 100 пожаров в зданиях гостиничных комплексов. По данным ФГУ ВНИИПО МЧС России за последние пять лет (1999-2003 г.г.) в России зарегистрировано 577 пожаров в гостиничных комплексах, в том числе 44 - в Москве.
Следует также отметить, что за последние десятилетия XX века в России и зарубежом произошли крупнейшие пожары с серьезными социальными и экономическими последствиями: пожар в Сеуле в гостинице «Дай-Юч-Как» (погибло 160 человек); пожар в Лас-Вегасе в «Гранд-отеле» (погибло 100 человек); пожар в Москве в гостинице «Россия» (погибло 43 человека); пожар в Ленинграде в гостинице «Ленинградская» (погиб 21 человек).
Отмеченные пожары обусловили необходимость решения целого комплекса проблем, в числе которых и проблема минимизации социальных и экономических потерь путем повышения уровня противопожарной защиты зданий гостиничных комплексов.
Актуальность темы исследования подтверждается также и тем, что в современных научных трудах, посвященных противопожарной защите зданий и сооружений и в диссертационных работах пока еще не исследовались в полном объеме проблемы противопожарной защиты зданий гостиничных комплексов.
Степень разработанности темы исследования. Нормативный, организационный и управленческий аспекты данной темы рассматривали некоторые авторы: И.А. Болодьян, А. Микеев, Н. Климушин, А. Косачев, В. Присадков, В. Родин и др. Ими были исследованы некоторые нормативные вопросы, связанные с противопожарной защитой зданий гостиничных комплексов.
Вопросы организационные и управленческие, после происшедших пожаров, рассматривались Д. Губиным, Л. Красноперовым, В. Михайлиным, А. Молоковым, П. Савельевым, Н. Смирновым, А. Трофимовым, В. Фроловым и др.
Что касается методологии оценки (количественной экспертизы) пожарной опасности зданий гостиничных комплексов и на этой основе разработки инженерного метода обоснования и выбора проектных решений по системе противопожарной защиты указанных зданий, ориентированного на получение рациональных вариантов их защиты с использованием расчетных методов проектирования, то эти вопросы до настоящего времени разработаны в недостаточной степени.
Объект исследования - противопожарная защита зданий гостиничных комплексов.
Предмет исследования - методы обоснования и выбора проектных решений по системе противопожарной защиты зданий гостиничных комплексов.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является создание методологии оценки (количественной экспертизы) пожарной опасности зданий гостиничных комплексов и на ее основе разработка инженерного метода обоснования и выбора проектных решений по системе противопожарной защиты указанных зданий, ориентированного на получение рациональных вариантов их защиты с использованием расчетных методов проектирования.
Реализация данной цели исследования связана с решением следующих задач:
Классификация зданий гостиничных комплексов.
Определение проектных аварий с расчетными очагами пожаров в зданиях гостиничных комплексов.
Изучение закономерности формирования показателей пожарной опасности зданий гостиничных комплексов.
Установление основных факторов пожарной опасности гостиничных комплексов.
Определение основных причин пожаров и потенциально опасных помещений в зданиях гостиничных комплексов.
Разработка методики оценки пожарной опасности и выбора рациональных вариантов противопожарной защиты существующих зданий гостиничных комплексов.
Разработка методики количественной экспертизы проектов и выбора рациональных вариантов противопожарной защиты вновь строящихся зданий гостиничных комплексов.
Апробация методики вариантного проектирования систем..«противопожарной защиты зданий гостиничных комплексов на конкретных объектах.
Разработка предложений по корректировке нормативных документов по системам противопожарной защиты зданий гостиничных комплексов.
Разработка научно-обоснованных положений экспертизы проектов на основе количественных оценок пожарной опасности зданий гостиничных комплексов, в том числе для разработки технических регламентов и внедрения ме-ханизма страхования гостиничных комплексов.
Методология и методы исследования. В качестве методологической основы исследования использован системный подход к изучению объекта и предмета исследования, общенаучные методы познания, методы системного анализа результатов обследований зданий гостиничных комплексов, данные проектных материалов, методы математического моделирования.
і Научная новизна исследования. В работе осуществлено изучение и обобщение ряда теоретических и практических проблем, не являвшихся ранее предметом специального диссертационного исследования. В частности:
определены основные факторы и причины пожаров в зданиях гостиничных комплексов;
установлены проектные аварии с различными очагами пожаров в зданиях гостиничных комплексов;
разработана методика количественной экспертизы проектов, оценки опасности существующих зданий гостиничных комплексов;
разработана методика выбора рациональных вариантов систем противопожарной защиты вновь строящихся зданий гостиничных комплексов;
разработаны и научно обоснованы предложения по корректировке противо
пожарных норм по системам противопожарной защиты зданий гостиничных
комплексов; . ,.
предложены инженерные методы оценки пожарной опасности зданий гостиничных комплексов для повышения эффективности управления системами противопожарной защиты указанных зданий на основе механизма страхования.
Теоретическая и практическая значимость исследования. Материалы диссертационного исследования в определенной мере устраняют пробел, имеющийся в настоящее время в исследуемой проблеме, В работе раскрыты недостаточно изученные нормативные и организационные проблемы повышения уровня противопожарной защиты зданий гостиничных комплексов. Созданы методики количественной экспертизы проектов, обоснования и выбора рациональных вариантов систем противопожарной защиты реконструируемых и вновь строящихся зданий гостиничных комплексов. Существенное значение имеет разработанный перечень расчетных проектных аварий с пожарами и сценариев пожаров в зданиях гостиниц.
Достоверность и обоснованность полученных результатов основывается на анализе действующих в настоящее время нормативных правовых актов, использовании научных методов исследования, а также репрезентативностью эмпирического материала, на котором базируются научные положения, предложения и выводы диссертации.
Положения, выносимые на защиту:
Методика количественной экспертизы проектов, оценки пожарной опасности существующих зданий гостиничных комплексов.
Методика обоснования и выбора рациональных вариантов систем противопожарной защиты реконструируемых и вновь строящихся зданий гостиничных комплексов.
Перечень расчетных проектных аварий с пожарами и сценариев пожаров в зданиях гостиничных комплексов.
Предложения по совершенствованию противопожарных норм и правил, разработке технических регламентов для зданий гостиничных комплексов.
Рекомендации по противопожарной защите многофункциональных общественных зданий.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования нашли свое отражение в городской программе «Обеспечение пожарной безопасности г. Москвы на 2004-2007 годы, в научно-технической и учебной литературе, в «Рекомендациях по противопожарной защите многофункциональных общественных зданий», при экспертизе и разработке рациональных систем противопожарной защиты гостиниц «Украина», «Ленинградская» и «Сущевская» в г. Москве, «Холидей ИНН» в городе Самаре, «Приморская» в городе Тольятти и ряде других объектов.
Основные положения и выводы диссертации докладывались на международных конференциях и семинарах.
Структура диссертации. Цели и задачи, поставленные в диссертационном исследовании, определили ее структуру и логику. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и библиографии.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 9_печатных работ и докладов на конференциях.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Основные положения диссертации изложены на 215 стра-ницах машинописного текста, содержат И таблиц, 5J. рисунок. Приложение занимает 2 страницы.
Диссертация учитывает и углубляет по соответствующим направлениям результаты исследований, отечественных и зарубежных ученых, в том числе И. А. Болодьяна, В.И Присадкова, А.Н. Бородкина, А.А. Косачева, В.В. Лицке-вича и многих других, которым автор выражает искреннюю признательность.-
Современные подходы к выбору систем противопожарной защиты гостиниц
С учетом отечественного и зарубежного опыта проектирования систем противопожарной защиты гостиничных комплексов можно выделить следующие подходы по проектированию и обоснованию СПЗ ГК: 1. Подход, основанный на требованиях действующих противопожарных норм и правил; 2. При отсутствии норм на проектные решения, например, на устройство атриумов в зданиях ПС, а также в случае отступлений в проекте от требований норм, используют на практике системы гибкого нормирования, отражаемые в специальных технических условиях (СТУ) на систему противопожарной защиты здания. В России проектирование гостиниц проводится в соответствии с требованиями федеральных норм [11], а также других федеральных документов. В ряде регионов дополнительно используют территориальные нормы, например, в Москве применяют нормы [21,40]. Следует констатировать, что в федеральных нормах нет ответов на вопросы, поставленные в разделе 1.2 и вытекающие из практики проектирования. Вместе с тем, территориальные нормы г. Москвы [21 ] являются существенным шагом вперед по сравнению с [11], а именно. 1. Определены условия, при которых допускается строить здания ГК более 16 этажей, в том числе, в таких зданиях следует предусматривать зоны безопасности, площадки на кровле здания для приемки спасательных кабин от вертолетов для спасения людей при пожаре и т.д. 2. Предложено площадь пожарных отсеков устанавливать в зависимости от наличия и эффективности средств автоматического пожаротушения. 3. Установлены условия размещения офисных помещений в гостиницах. 4. Предложено повысить пределы огнестойкости дверей в незадымляе-мых лестничных клетках типа Н2 до 0,5 ч. 5. Предложено ограничить пожарную нагрузку в жилой зоне до 50 кг на м2 в пересчете на стандартную древесину. 6. Введено положение, что необходимо расчетное подтверждение положения эффективности СПЗ: «противопожарная защита гостиниц должна обеспечивать требуемый в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 уровень безопасности людей при пожаре с учетом возможных отказов элементов инженерного оборудования или групп этих систем» и т.д. К сожалению, не все положения указанных территориальных норм используются на практике. Рассмотрим соответственно причины этого. Владельцы гостиниц неохотно идут на устройство этажей - зон безопасности, в которых люди в условиях пожара могут находиться в течение всего времени пожара. Экономические затраты при этом связаны с потерей площадей жилой зоїтіл и необходимостью инженерного обеспечения помещений В ЗШй безопасности, в первую очередь, устройства систем вентиляции. В этом случае необходима разработка дополнительных противопожарных мероприятий, компенсирующих отсутствие в гостиницах высотой более 16 этажей зон безопасности, согласно [21].
Использование дифференцированного подхода к обоснованию величины площадей пожарных отсеков в зависимости от надежности выполнения задачи спринклерной системой пожаротушения РА также весьма перспективно, но упирается в отсутствие официальных данных по надежности тушения АУПТ. Следует предложить, чтобы в дальнейшем Генподрядчик заносил в соответствующий договор требования к надежности тушения (выполнение задачи) АУПТ, конечно, с учетом организации сервисного обслуживания исполнителем работ автоматической системы пожароушения.
Положения по условиям размещения офисных помещений в гостиницах, содержащихся в [21], опережали по времени документ [10], но по сути развивали его положения в части выделения самостоятельных путей эвакуации для помещений, относящихся к различным группам функциональной пожарной опасности. Другое положение норм [21] по повышению защищенности путей эвакуации, проходящих через лестничные клетки, также, как и предыдущее, актуально и, в принципе, не вызывает возражений у проектировщиков.
Предельные значения пожарной нагрузки, установленные в нормах [21], впервые вышло в Российские федеральные нормы и было предложено, исходя из условия сохранения несущих конструкций здания при свободном пожаре в жилых помещениях гостиницы. Это положение также принято как определенный барьер, препятствующий неограниченному росту пожарной нагрузки в номерах.
Следует признать, что это положение норм не всегда «работает» применительно к гостиницам из-за того, что в проектных материалах отсутствуют данные по пожарной нагрузке. Можно лишь пожелать надзорным органам работать в соответствии с положениями документа [21] в части ограничения допустимой величины пожарной нагрузки.
Возможность подтверждения требуемого уровня безопасности для людей при пожарах в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 также актуально. Вместе с тем, вопрос возможности расчетного подтверждения уровня безопасности людей в гостиницах сводится к получению исходных данных по вероятности возникновения пожаров в гостиницах, надежности выполнения задачи различными элементами противопожарной защиты.
Современные теоретические представления о необходимости и направлениях обеспечения противопожарной защиты гостиниц за рубежом, в принципе, совпадают с российскими.
Методики выбора рациональных вариантов противопожарной защиты гостиниц
Очаг пожара возникает в вестибюле №2 административно-учебного корпуса на первом этаже. Пламя распространяется по мягкой мебели (диван). Очаг пожара с максимальной мощностью 1 МВт аналогичен очагу пожара по сценарию № 3. Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает перекрытия галереи 2 этажа и растекается По нё му веерной струей. На" срезе перекрытия под воздействием сил плавучести струя разворачивается вверх и поступает в свободный объем вестибюля. Под свегопрозрачным покрытием формируется задымленная зона вестибюля. После включения системы противодым-ной защиты часть дыма удаляется в атмосферу.
На рис. 2.4 представлены данные, по температурному режиму пожара, развивающемуся по сценарию № 1. Пожар в относительно небольшом помещении бильярдной ко второй минуте переходит в режим, регулируемый притоком воздуха через дверь. Это проявляется соответствующим снижением температуры продуктов горения в следующие две минуты. Когда первые порции дыма поступают в объем вестибюля видно по моменту возрастания температуры дыма, покидающему помещение через открытую дверь (см. рис. 2.4, тонкая кривая). Вовлечение в движение турбулентной струей относительно холодного воздуха- основная причина снижения температуры продуктов горения за пределами помещения и, как видно из рис. 2.4 (пунктирная кривая), температура задымленной зоны атриума относительно невысокая и лишь на короткий период превышает предельно допустимое значение для человека. Во всех рассмотренных сценариях пожара наиболее опасным фактором пожара являлась потеря видимости из-за задымления путей эвакуации. Поэтому в дальнейшем основное внимание уделяется именно этому ОФП.
Медленное повышение температуры в помещении очага пожара после третьей минуты связано с постепенным прогревом ограждающих конструкций.
Темп задымления галерей различных этажей в отсутствие дымоудаления позволяет представить рис. 2.5. Крутые участки кривых соответствии времени опусканию задымленной зоны .до уровня соответствующего этажа.. Для удобства определения времени блокирования по признаку потери видимости на графике горизонтальной линией указано предельно допустимое для человека значение ОФП. Как следует из рисунка, в отсутствии дымоудаления из вестибюля, через полчаса в помещение очага пожара будут возвращаться остывшие продукты горения с пониженным содержанием кислорода и мощность пожара начнет постепенно уменьшаться.
Открытие люков дымоудаления (8 люков площадью 1x1 м" каждый) обеспечивает незадымление второго и нижележащих этажей (см. рис. 2.6). Одновременное включение.механической системы дымоудаления (два вентилятора производительностью по 15 т. м3 час"1) существенно не улучшает ситуацию, так как снижают эффективность дымоудаления через люки.
При развитии пожара по сценарию № 2 очаг пожара расположен в самом помещении большого вестибюля и высота конвективной колонки максимальна. Вовлекая в движение окружающий воздух, поднимающийся дым конвективной колонки быстро остывает и формирующаяся задымленная зона вестибюля имеет температуру 60-70 С. На рис. 2.7 представлены данные по потери видимости на галереях разных этажей в отсутствии дымоудаления. Как видно из рисунка, атриум задымляется по всей высоте за 13 минут пожара. При работе ме-. ханическои системы дымоудаления от задымления защищаются эвакуационные пути только на отметке -3.40. Первый и цокольный этажи могут быть защищены от задымления совместной работой двух вентиляторов и 8 люков (см. рис. 2.8), а время блокирования остальных этажей увеличится на 1-10 минут в зависимости от этажа (сравните рис. 2.7 и рис. 2.8).Темп задымления галерей различных этажей в отсутствие дымоудаления позволяет представить рис. 2.5. Крутые участки кривых соответствии времени опусканию задымленной зоны до уровня соответствующего этажа. Для удобства определения времени блокирования по признаку потери видимости на графике горизонтальной линией указано предельно допустимое для человека значение ОФП. Как следует из рисунка, в отсутствии дымоудаления из вестибюля, через полчаса в помещение очага пожара будут возвращаться остывшие продукты горения с пониженным содержанием кислорода и мощность пожара начнет постепенно уменьшаться.
Открытие люков дымоудаления (8 люков площадью 1x1 м2 каждый) обеспечивает незадымление второго и нижележащих этажей (см. рис. 2.6). Одновременное включение механической системы дымоудаления (два вентилятора производительностью по 15 т. м3 час 1) существенно не улучшает ситуацию, так как снижают эффективность дымоудаления через люки.
При развитии пожара по сценарию № 2 очаг пожара расположен в самом помещении большого вестибюля и высота конвективной колонки максимальна. Вовлекая в движение окружающий воздух, поднимающийся дым конвективной колонки быстро остывает и формирующаяся задымленная зона вестибюля имеет температуру 60-70 С. На рис. 2.7 представлены данные по потери видимости на галереях разных этажей в отсутствии дымоудаления. Как видно из рисунка, атриум задымляется по всей высоте за 13 минут пожара. При работе механической системы дымоудаления от задымления защищаются эвакуационные пути только на отметке -3.40. Первый и цокольный этажи могут быть защищены от задымления совместной работой двух вентиляторов и 8 люков (см. рис. 2.8), а время блокирования остальных этажей увеличится на 1-10 минут в зависимости от этажа (сравните рис. 2.7 и рис. 2.8).
Анализ эффективности функционирования систем противопожарного водоснабжения
В номерах гостиницы установлены пожарные извещатели типа ДТЛ, в коридорах - ИДФ, в холлах - ДТЛ и ИДФ, в помещениях подвала - РИД.
Приемные станции (ТОЛ 10/100 и ППК-2) установлены в диспетчерской, находящейся в подвале центральной части гостиницы. В зависимости от этажа количество лучей на этаже от 3-х до 10-ти. Всего - 400 лучей. Сигнал от пожарных извещателей, поступающий в диспетчерскую, сна чала проверяется на ложное срабатывание. Если-сигнал не ложный ("тревога"), то для проверки ситуации в дневное время устанавливается телефонная связь с персоналом этажа, откуда поступил сигнал. При отсутствии такой связи (отсутствие персонала вблизи телефона) на место посылается дежурный механик. Из вышеизложенного следует, что на проверку сигнала о пожаре уходит не менее 10 минут даже при хорошем стечении обстоятельств (проверка сигнала + звонок на этаж + разговор + проверка на этаже + звонок и разговор с диспетчером). Система оповещения, существующая в настоящее время в гостинице, работает в зависимости от обстановки, по двум вариантам: 1. Необходимо эвакуировать всех людей из гостиницы. 2. Необходимо эвакуировать часть людей из опасной зоны. Для реализации 1-го варианта в коридорах гостиницы на всех этажах установлены звуковые колонки. При этом гостиница условно разделена на зоны, по вертикали,; что гарантирует подачу сигнала на этаж при отказе какой-либо линии связи. Текст оповещения записан на магнитную ленту и транслируется (повторяется) несколько раз. Для осуществления 2-го варианта используется мегафон. Механик поднимается на этаж, с которого необходимо эвакуировать людей, и по мегафону объявляет соответствующий текст. Одновременно присутствующий на этаже обслуживающий персонал обходит номера и сообщает проживающим о необ-ходимости эвакуироваться. Кроме этого, в номерах гостиницы установлены 3-х программные радиоприемники, через которые можно транслировать сообщения. Таким образом, из вышеизложенного следует, что время начала эвакуации пребывающих в гостинице прямо зависит от действий персонала.
Эвакуация проживающих в гостинице может осуществляться по лестничным клеткам в зависимости от ситуации в здании. При эвакуации с 1 -го по 9-й этаж можно воспользоваться всеми 6-ю лестничными клетками в зависимости от ситуации. Начиная с 10-го этажа и выше эвакуация из центральной части гостиницы до 9-го этажа может осуществляться только по 2-м лестничным клеткам, одна из которых без естественного освещения. В зонах башен последним жилым этажом является 11-й. С этого этажа кроме выхода в две лестничные клетки в каждой башне имеется выход на покрытие, т.е. по кровле можно перейти из одной башни в другую. Кроме этого, в центральной части гостини-Фї„. (а уровнях 30-го и 20-го этажей) имеются установки со спасательными рукавами.
На момент обследования лестничные клетки в башнях были перекрыты частично между 8 и 9 этажами металлическими решетками с дверьми на замках. Выходные двери этих же лестничных клеток на первом этаже, двери из подвала, а также двери в другие лестничные клетки на некоторых этажах закрыты. Отсутствуют доводчики на дверях в лестничные клетки.
Таким образом, учитывая существующую в настоящее время систему оповещения и отсутствие адресной системы пожарной сигнализации, при существующем состоянии эвакуационных путей, безопасность проживающих в гостинице находится на очень низком уровне. В связи с чем были проведены расчетные оценки безопасности людей при пожаре в здании и были разработаны соответствующие предложения.
Целью расчетов являлось определение времени, за которое люди, находящиеся в помещении (здании), смогут своевременно и беспрепятственно эвакуироваться в безопасную зону в случае возможного пожара. Расчетное время эвакуации людей определяется в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 12.1.004-91 [1]. Весь путь движения людского потока делится на участки длиной /,- и шириной d(. Длина и ширина каждого участка пути принимается по проекту. Длина пути по лестничным маршам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. При ti t2 последний человек подойдет к проему раньше, чем через него пройдут все люди, находящиеся перед проемом. Это означает, что перед проемом возникает скопление людей с плотностью »=0,9 м2/м2. Далее определялась пропускная способность данного проема и время t3 выхода всех людей, находящихся перед этим проемом. Если ti t3, то в качестве времени эвакуации через данный проем принимаем fu в противном случае -ґ3. После вычисления интенсивности для следующего участка по формуле определяются характеристики движения потока для следующего участка. Согласно [3] выбирается скорость Vi+\, а затем рассчитывается время эвакуации на (/+1) - вом участке. Общее время эвакуации людей из помещения определяется как сумма времени движения на каждом из участков пути эвакуации. В соответствии с вышеизложенной методикой созданы алгоритм и вычислительная программа по определению характеристик процесса эвакуации. Основной характеристикой процесса эвакуации является время выхода последнего эвакуирующегося из помещения (здания). Необходимое время эвакуации определялось с использованием известных теоретических зависимостей, описывающих динамику опасных факторов пожара (ОФП) в начальной стадии пожара. Наиболее полными исследованиями в этой области являются работы [51, 52], где разработаны аналитические зависимости и методологические принципы определения необходимого времени эвакуации по факту повышенной температуры, снижения видимости и концентрации токсичных продуктов горения.
Особенности экспертизы противопожарной защиты гостиничныхкомплексов с атриумами
Исходя из предварительного анализа, как наиболее опасные, рассмотрены следующие сценарии пожара:
Очаг пожара возникает в ближнем к лестничной клетке гостиничном номере в осях 13-12/П-р. Пламя распространяется по мебели (открытий шкаф, с одеждой). Динамика развития очага пожара определяется скоростью распространения фронта пламени 1,3 см с" в горизонтальном направлении и 6,7 см с в вертикальном направлении. Максимальная высота расположения горючих материалов 1,6 м при максимальной площади очага пожара в плане 2,2 м", что с учетом развитой поверхности горения соответствует максимальной мощности пожара в 0.5 МВт. Дверной проем в помещение очага пожара предполагаются открытым, а галерея (для уменьшения дымового резервуара) - отделенной остеклением от объема атриума.
Над очагом пожара формируется факел пламени и восходящий поток продуктов горения (свободная конвективная колонка). Конвективная колонка, поднимаясь над очагом пожара, достигает перекрытия, разворачивается и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона помещения. После опускания слоя дыма ниже верхнего среза двери, дым распространяется в коридор (закрытую галерею), а через нижнюю часть проема из коридора поступает воздух, поддерживающий горение.. Дым распространяется под потолком вдоль галереи, задымляя объем этажа, отделенный от атриума. Значения показателей опасных факторов пожара (ОФП) возрастают, эвакуационные пути и выходы последовательно блокируются.
Очаг пожара возникает на 2-ом этаже в помещении конференц-зала. Пламя распространяется по рядам кресел, расположенным на площади 63 м2. Максимальная мощность пожара 6,0 МВт.
Над очагом пожара формируется факел пламени и свободная конвективная колонка. Достигая потолка, колонка разворачивается и растекается по нему веерной струей. Формируется задымленная зона зала. После опускания слигу. дыма ниже верхнего среза двери дым распространяется в коридор (галерею), а через нижнюю часть проема из коридора поступает воздух, поддерживающий горение.
Значения показателей ОФП возрастают, и эвакуационные выходы из зала блокируются.
Очаг пожара возникает на первом этаже в помещении бара в осях А-В/11-9. Пламя распространяется по мебели (стойка бара, стулья, стеллажи с упаковкой). Максимальная высота расположения горючих материалов 1,2 м при максимальной площади очага пожара в плане 5 м2, что с учетом развитой поверхности горения соответствует мощности пожара в 0,8 МВт.
Над очагом пожара формируется факел пламени и свободная конвективная колонка. Достигая перекрытия, колонка разворачивается и растекается по нему веерной струей. У стен веерная струя разворачивается вниз и затормаживается под воздействием сил плавучести. Формируется задымленная зона помещения пожара. Часть дыма через проем в перекрытии распространяется на второй этаж в объем банкетного зала. Формируется задымленная зона зала.
По мере опускания слоя дыма значения ОФП возрастают, и эвакуационные пути и эвакуационные выходы последовательно блокируются. После включения системы противодымной защиты (СПДЗ) часть дыма удаляется.
Очаг пожара возникает на первом этаже в помещении рецепции. Пламя распространяется по мебели (стойка, стулья, стеллажи с бумагой). Максимальная высота расположения горючих материалов 1,2 м при максимальной площа-ди очага пожара в плане 8,5 м", что с учетом развитой площади горения соответствует мощности пожара в 2,0 МВт.
Над очагом пожара формируется факел пламени и свободная конвективная колонка. Достигая перекрытия, колонка разворачивается и растекается по нему веерной струей. У стен веерная струя разворачивается вниз и затормаживается. Формируется задымленная зона помещения пожара. Часть веерной струи, достигнув среза перекрытия, поступает в объем атриума. Образуется плоская конвективная колонка, поднимающаяся под воздействием сил плавучести в свободном объеме атриума. Формируется задымленная зона атриума.
По мере опускания слоя дыма значения ОФП возрастают, и эвакуационные пути по галереям различных этажей последовательно блокируются. После включения СПДЗ часть дыма удаляется.
Сценарий № 4 отвечает наиболее сложному расчетному случаю заполнения большого атриума дымом, так как очаг пожара находится на отметке 0.000 в помещении, выходящем в атриум.
Ниже рассматриваются результаты прогнозирования обстановки в случае принятых расчетных очагов пожара, позволяющие оценить время блокирования путей эвакуации продуктами горения.
На рис. 4.11 представлены результаты моделирования температурного режима при возникновении пожара в гостиничном номере. Всплеск значения усредненной температуры задымленной зоны в первые секунды пожара отражает высокую температуру конвективной колонки и веерной струи развивающегося очага пожара, когда задымленная зона еще фактически не образовалась. С увеличением объема дыма и поверхности теплоотдачи усредненная температура задымленной зоны быстро падает и стабилизируется на значении -260 С.
По мере задымления помещения факел и горящие материалы погружаются в продукты горения с пониженным содержанием кислорода и мощность тепловыделения заметно снижается из-за снижения полноты сгорания.
