Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современное состояние пожарной безопасности в зданиях образовательных учреждений
1.1 Объемно-планировочные решения зданий образовательных учреждений
1.2 Анализ пожаров в зданиях образовательных учреждений 18
1.3 Способы повышения пожарной безопасности зданий образовательных учреждений
1.4 Задачи и направления исследований 23
Глава 2 Динамика нарастания опасных факторов пожара и движение людских потоков в зданиях образовательных учреждений
2.1 Выбор сценариев пожара и эвакуации 27
2.2. Пожарная нагрузка в зданиях образовательных учреждений 28
2.3 Расчет динамики опасных факторов пожара и времени эвакуации
Глава 3 Предотвращение воздействия опасных факторов пожара на людей с применением самоспасателей
3.1 Понятие о современных самоспасателях 46
3.2 Экспериментальные исследования движения людских потоков в различных условиях и применения самоспасателей
3.3 Концепция применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений
Глава 4 Разработка методики применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений и ее обоснование
4.1 Методика применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений
4.2 Пример обоснования методики применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений
Выводы 118
Список литературы
- Анализ пожаров в зданиях образовательных учреждений
- Пожарная нагрузка в зданиях образовательных учреждений
- Экспериментальные исследования движения людских потоков в различных условиях и применения самоспасателей
- Пример обоснования методики применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений
Введение к работе
Актуальность темы исследования. За прошедшее десятилетие в зданиях образовательных учреждений Российской Федерации произошли крупные пожары с массовой гибелью учащихся: в общежитии Российского Университета Дружбы Народов, г. Москва, 2003 г. (33 студента погибло, 160 – пострадало); в университете Московского Института Государственного и Корпоративного Управления, г. Москва, 2007 г. (9 студентов погибло, 50 – пострадало); в общежитии Московского Государственного Строительного Университета, г. Москва, 2009 г. (один студент погиб, один – пострадал) и т.д. При возникновении пожаров в зданиях 60% людей двигаются через задымление. Доминирующей причиной гибели людей является воздействие продуктов горения – 75%, а наибольшее количество травм люди приобретают вследствие интенсивного развития пожара и распространения продуктов горения по путям эвакуации. Фактическое значение вероятности гибели обучающихся в зданиях образовательных учреждений превышает допустимое законом значение в 2,8 раза. В ежегодном послании Федеральному Собранию РФ в ноябре 2010 г. президент России заявил, что необходимо создать условия, в которых будут минимизированы риски травм, гибели детей и молодежи. Поэтому защита от пожара жизни и здоровья учащихся – будущей работоспособной части населения страны – приобретает особую актуальность и является первоочередной целью, стоящей перед руководителями учебных заведений и органами государственного пожарного надзора.
Одним из основных принципов, заложенных в определении пожарной безопасности объекта защиты по Федеральному закону «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22 июля 2008 г. №123-ФЗ (далее №123-ФЗ) является состояние объекта защиты, характеризуемое возможностью предотвращения воздействия на людей опасных факторов пожара (ОФП). Различные меры, предпринимаемые для снижения пожарной опасности объекта защиты, в итоге сводятся к повышению пожарной безопасности. Поэтому людям, не успевшим безопасно покинуть здание, в целях защиты их жизни и здоровья от пожара необходимо дать шанс на спасение. Успешность спасения, как одним из способов, определяется применением самоспасателей для исключения воздействия одного из ОФП на людей в зданиях образовательных учреждений.
Научно-техническая гипотеза диссертации состоит в повышении пожарной безопасности зданий образовательных учреждений с помощью применения средств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения людей при пожаре (самоспасателей).
Цель работы – повышение пожарной безопасности зданий образовательных учреждений предотвращением воздействия опасных факторов пожара на людей с помощью применения самоспасателей.
Для достижения поставленной цели необходимо было решение следующих задач:
– проанализировать динамику нарастания ОФП и движения людских потоков при пожарах в зданиях образовательных учреждений;
– определить условия применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений;
– определить параметры движения людских потоков в нормальных условиях и в самоспасателях в задымлении; разработать концепцию применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений;
– проанализировать воздействие ОФП и движение людских потоков с учетом применения самоспасателей при пожарах в зданиях образовательных учреждений;
– разработать методику применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений;
– обосновать методику применения самоспасателей.
Объектом исследования являются динамика ОФП на путях эвакуации и движение людских потоков по путям эвакуации на начальной стадии пожара.
Предметом исследования являются динамика изменения ОФП для людей в самоспасателях и изменение движения людских потоков по путям эвакуации без самоспасателей в нормальных условиях и в самоспасателях в задымленных условиях на начальной стадии пожара.
Теоретической и методологической основой исследования являются численные методы расчета времени эвакуации и динамики ОФП.
Достоверность исследования полученных результатов обеспечивается применением апробированных методов натурных наблюдений людских потоков и математической статистики, и подтверждается высоким уровнем соответствия полученных теоретических результатов экспериментальным данным.
Научная новизна диссертационного исследования заключается:
1. В определении (Vo,j, aj и Do,j) параметров движения людского потока студентов в самоспасателях в задымлении. Установлено, что применение самоспасателей не меняет логарифмический принцип зависимости (1) скорости людского потока от его плотности. Движение людей в самоспасателях описывается той же теоретической кривой, что и без самоспасателей. Отличия заключаются в различных количественных значениях параметров движения людского потока студентов в самоспасателях в задымлении и без самоспасателей в нормальных условиях.
2. В разработке и обосновании методики, обеспечивающей пожарную безопасность здания образовательных учреждений с помощью использования самоспасателей, предотвращающие воздействие на людей ОФП на начальной стадии пожара.
Практическая значимость диссертации заключается в следующем:
-
Разработана методика применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений, принятой Минобрнауки России к учету в работе руководителей образовательных учреждений по вопросам пожарной безопасности, определяющая в своем составе область применения, оснащения, размещения и хранения самоспасателей. Разработаны алгоритмы действий сотрудников, персонала и обучающихся при получении сигнала «пожар» с применением самоспасателей. Определены условия, определяющие безопасное применение самоспасателей в зданиях образовательных учреждений.
-
В получении результатов расчетов ОФП и движения людских потоков в самоспасателях в условиях задымления путей эвакуации.
-
Полученные результаты исследований на начальном этапе развития пожара могут быть использованы при разработке нормативно-технических документов, регламентирующих обеспечение пожарной безопасности в зданиях образовательных учреждений.
На защиту выносятся:
1. Результаты экспериментальных исследований движения людских потоков через задымление в фильтрующих самоспасателях и исследований применения фильтрующих самоспасателей.
2. Условия безопасного применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений:
– условие целесообразности применения самоспасателей;
– определение минимально необходимого количества самоспасателей;
– места размещения самоспасателей;
– граничные условия применимости самоспасателей;
– выбор типов самоспасателей;
– эффективность применения самоспасателей;
– условие безопасного спасения при использовании самоспасателей.
3. Результаты расчетов динамики ОФП на основе математического моделирования условий развития пожара и движения людских потоков в самоспасателях в зданиях образовательных учреждений.
4. Результаты расчетов условий безопасного применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений на основании разработанной методики применения самоспасателей.
Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации докладывались на заседании кафедры «Комплексная безопасность в строительстве» ФГБОУ «МГСУ» и обсуждались на следующих конференциях: «Научно-техническое творчество молодежи – путь к единству, основанному на знаниях» (Москва, 2009 г.); «Строительный сезон 2009» (Москва, 2009 г.); «Строительство-формирование среды жизнедеятельности» (Москва, 2010 г.); «Устойчивость, безопасность и энергоресурсосбережение в современных архитектурных, конструктивных, технологических решениях и инженерных системах зданий и сооружений» (Москва, 2010 г.); «Пожарная безопасность XXI века» (Москва, 2011 г.).
Внедрение результатов исследования:
-
Внедрены в методике применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений при выполнении государственного контракта Министерства образования и науки РФ № 09.0708.11.015 от 15 марта 2010 г.: «Разработка пилотного проекта по применению новых средств спасения людей (самоспасательных средств) на объектах сферы науки и образования».
-
Внедрены в учебный процесс Московского Государственного Строительного Университета по дисциплине «Пожарная безопасность зданий и сооружений» на кафедре «Архитектурно-строительное проектирование» и по дисциплине «Пожарная безопасность в строительстве» на кафедре «Комплексной безопасности в строительстве».
Соответствие диссертации Паспорту научной специальности. Область исследования соответствует п.15. «Разработка методологических основ и нормативных положений для создания правил обеспечения пожарной и промышленной безопасности при строительстве и эксплуатации предприятий и объектов повышенной опасности» специальности 05.26.03 – «Пожарная и промышленная безопасность (строительство)».
Положения, структура и объем работы. По теме диссертации опубликовано 11 научных статей, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки Российской Федерации для публикации основных научных результатов. Диссертация, общий объем которой составляет 153 страницы, состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, включающего 133 наименования научных трудов на русском и иностранном языках и 2 приложения. Диссертация содержит 42 иллюстрации и 32 таблицы.
Анализ пожаров в зданиях образовательных учреждений
Фактическое значение вероятности гибели обучающихся при пожаре Qф при количестве погибших из 20 человек в год составляет 2,810-6, что превышает значение, установленное в законе, в 2,8 раза. Другими словами, количество погибших людей при пожарах в год в зданиях образовательных учреждений не должно превышать восьми человек. К сожалению, в настоящее время эти цифры носят гипотетический характер. Поэтому на практике нормативное значение вероятности гибели обучающихся при пожаре 110-6 является только вехой, к которой мы до сих пор еще стремимся. Следовательно, для достижения этой вехи необходимо совершенствование нормативных подходов, методов и технических средств для повышения пожарной безопасности зданий образовательных учреждений до приемлемого уровня.
Способы повышения пожарной безопасности зданий образовательных учреждений Согласно Федеральному закону «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22 июля 2008 г. №123-ФЗ, одной из мер повышения пожарной безопасности зданий образовательных учреждений является предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара [2].
Для защиты людей от воздействия опасных факторов пожара одной из мер является применение средств индивидуальной защиты людей при пожаре [2].
Следует отметить, что наступление опасных факторов пожара в зданиях образовательных учреждений в большинстве случаев не превышает 8 мин, тогда как время приезда пожарных команд в городах составляет не менее 8 мин, а в сельской местности не менее 19 мин [38-40]. Время на развертывание пожарной команды, разведку очага пожара и подачу первого ствола с огнетушащим веществом занимает до 5 мин [38-40]. Время тушения пожара в городах составляет около 33 мин, в сельской местности – 53 мин [38-40]. Из этого следует очевидный вывод, что эвакуацию и спасение учащихся и персонала зданий образовательных учреждений необходимо начинать до приезда пожарных подразделений.
Отметим, что по данным зарубежных исследователей [103; 118] около 60% людей при пожаре в здании двигаются через задымление. По статистике МЧС РФ доминирующую роль в причинах гибели людей занимает воздействие продуктов горения – 75%, а наибольшее количество травм люди приобретают вследствие интенсивного развития пожара и распространения продуктов горения по путям эвакуации [38-40].
К сожалению, из-за неудовлетворительного технического обслуживания средств систем противопожарной защиты и систем противодымной защиты не происходит выход на рабочий режим при возникновении пожара. Поэтому не обеспечивается безопасность людей во время эвакуации, и, следовательно, пожарная безопасность зданий образовательных учреждений.
В результате, как упоминалось выше, расчетная величина индивидуального пожарного риска превышает нормативное значение в 2,8 раза. Поэтому для снижения гибели и травмирования людей при пожарах в зданиях образовательных учреждений, необходимо применение таких средств, которые могли бы значительно повысить их пожарную безопасность. Одними из таких средств являются самоспасатели.
Применение самоспасателей регламентировано Федеральным законом «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22 июля 2008 г. №123-ФЗ. Самоспасатели, в соответствии с п. 1 ст. 47 данного закона, предназначены для защиты людей от воздействия опасных факторов пожара и спасения людей из горящих зданий, сооружений и строений [2]. В тоже время п. 3 ст. 55 указанного нормативного акта регламентирует, что самоспасатели должны применяться для защиты эвакуируемых и спасаемых людей [2]. Согласно «Методическим рекомендациям по применению средств индивидуальной защиты и спасения людей при пожаре» самоспасатели используются для размещения в зданиях и сооружениях следующих классов
Исследованиям в области безопасности людей при пожаре посвящено большое количество работ отечественных и зарубежных специалистов. Значительный научный вклад в исследования эвакуации людей из зданий при пожаре внесли следующие авторы: С.В. Беляев [46], В.А. Копылов [70], А.И. Милинский [87], В.М. Предтеченский [97], В.В. Холщевников [52; 108-109; 111; 120], его ученики (в том числе И.И. Исаевич [68; 111], С.А. Никонов [88], Д.А. Самошин [103; 110-111]), J.J. Fruin [116], Guylene Proulx [118], P.G. Wood [119] и др. Проблемой нахождения необходимого времени эвакуации при пожаре занимались следующие специалисты: Ю.С. Зотов [83-85], А.В. Матюшин [80-82], Т.Г. Меркушкина [83-85], В.Н. Тимошенко [85; 106], Archibald Tewarson, David A. Purser, Vytenis Babrauskas [118] и др.
Пожарная нагрузка в зданиях образовательных учреждений
Необходимо было проанализировать на однородность все шесть серий экспериментальных исследований. Проверка на однородность серий экспериментальных исследований осуществлялась вручную с помощью заданных вручную формул в среде Microsoft Office Excel 2007 [131]. Отметим, что условием однородности отдельных серий экспериментальных исследований являлась полная однородность входящих в них выборок в пределах выбранных интервалов плотности людского потока. Наличие неоднородных выборок являлось причиной невозможности объединения рассматриваемых серий экспериментальных исследований.
Основная суть проверки на однородность серий экспериментальных исследований сводилась к тому, чтобы проверить, значимо или незначимо различались средние выборочные совокупности. Средние выборочные совокупности, извлеченные из одной и той же генеральной совокупности, могли оказаться различными из-за действия случайных величин (к примеру, людей с их психофизиологическими характеристиками). Поэтому, если различие между средними выборочными совокупностями объяснялось только случайными причинами, то оно признавалось несущественным. Если различие средних выборочных совокупностей не могло быть объяснено случайными причинами, то оно признавалось существенным, значит, выборки принадлежали различным генеральным совокупностям с различными генеральными средними (математическими ожиданиями) [108].
Поэтому первоначально проводили дисперсионный анализ с целью исследования значимости между средними выборочными совокупностями. Данный анализ проводился при условии, что средних выборочных совокупностей более двух и был основан на том, чтобы сравнить факторную дисперсию ст2ф и остаточную дисперсию ст2, и если различие между ними признавалось значимым, то и различие между средними также должно было быть признано значимым. Данные допущения основаны на критерии Фишера (F-критерий) [108]:
Проанализировав данные табл. 3.5, пришли к выводу, что проявлялись предпосылки однородности серий 1,4 и 2,5, но для полноты картины анализа однородности выборок серий экспериментальных исследований не было достаточности незначимости расхождения только средних. Должна была быть обеспечена также незначимость различия их дисперсий. Поэтому для установления значимости или незначимости различий исправленных выборочных дисперсий при количестве выборок более двух применялся критерий Бартлетта (B-критерий) [51]:
Значение критической точки ХІР находили по таблице критических точек распределения хіК Р при уровне значимости а и числе степеней свободы к = 1-1. Критическую область строили правосторонней. Если значение BН zlК Р, то не было оснований отвергнуть нулевую гипотезу (различие между исправленными дисперсиями незначимо).
Проанализировав данные табл. 3.6, пришли к выводу, что нулевую гипотезу отвергали, т.е. исправленные дисперсии между собой различались значимо.
Хотя отрицание однородности всех серий натурных наблюдений еще не означало, что среди них не было групп, однородных между собой. Поэтому сравнивали попарно выборочные совокупности каждой из серий экспериментальных исследований в одинаковых интервалах плотности [108]. Сравнение двух пар серий проводили по Z-критерию при объеме значений выборок (и. 30 и mi 30) [52] и по Г-критерию при («. 30 и /и,. 30) [52]:
Проанализировав данные табл. 3.7, пришли к выводу, что ни одна из пар серий экспериментальных исследований объединению не подлежала. Закономерность изменения скорости людского потока и его плотности
В результате длительных научных исследований, проведенных ранее, установлено, что до достижения определенных значений плотности ее влияние на свободу движения человеком не ощущается. Поэтому был выделен интервал индивидуального свободного движения людей от 0 до 0,05 м2/м2 (один взрослый в уличной одежде на 2,5 м2) [97; ПО]. Точные значения порога D0, при достижении которого плотность становится фактором, вызывающим изменение скорости движения людей в потоке, не были известны, но было очевидно, что они находятся в интервале плотности до 1 чел/м2. В данном интервале нулевого влияния плотности наблюдается скорость свободного движения V0. В последующих интервалах плотности D она уже влияет на скорость движения людей в потоке, следовательно, и скорость всего потока VD.
Для выявления тенденции влияния плотности людского потока на его скорость по эмпирическим данным нивелировали влияние на неё психологической напряженности ситуации. Поэтому В.В.Холщевников и Д.А. Самошин в своих работах [63; 108; 110] из серии наблюдений для каждого вида пути соотносили полученные значения AVD со значениями V0, т.е. строили функцию, описывающую тенденцию реакции RDj рассматриваемой серии экспериментальных исследований на увеличение плотности при движении по j-му виду пути:
Для каждого интервала плотности во всех сериях проведённых экспериментальных исследований определяли средние значения RD, j по методике оценки центра распределения по неравноточным наблюдениям, использующей метод наибольшего правдоподобия [105]. На графике обозначали точками средние значения RD, j по отношению к средним значениям плотностей потока. К выбору аппроксимирующей функции подходили следующим образом: математическая формула только тогда имеет реальный смысл, когда она с достаточной степенью приближения отражает те внутренние отношения между элементами материальной системы, которые и определяют форму связи между её наблюдаемыми параметрами. В данном случае, такой материальной системой являлся человек с его «взаимосодействием» функциональных систем организма [42; 62]. Поэтому эмпирические значения RDj аппроксимировали теоретическими кривыми логарифмического вида, которые впервые профессором В.В. Холщевниковым было предложено описывать с помощью всеобщего психофизиологического закона Вебера-Фехнера [108-109], заключающегося в том, что интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности стимула:
Экспериментальные исследования движения людских потоков в различных условиях и применения самоспасателей
Анализ полей распространения ОФП и результатов движения людских потоков (рис. 4.2.-4.7) выявил выход из объема лестничной клетки №2, ведущий непосредственно наружу из здания, блокировался по температуре (рис. 4.2 и 4.3) и с применением самоспасателей по монооксиду углерода (рис. 4.5 и 4.7) намного позже, следовательно, люди могли безопасно спастись через него ґс=1369 0,8tсбл(Н.б.). Время скопления людей в самоспасателях составило 9,4 мин, что превысило предельно допустимое значение 4 мин (требуется организация поэтапной эвакуации). При спасении людей с использованием самоспасателей на выходе из помещения пожара (административное помещение) люди попали под воздействие ОФП tс = tн. э +tр+ tвкл = 30 +12 + 60 = 102 0,8fбл=56. К примеру, без их использования люди безопасно эвакуировались из помещения пожара tэ=tн . э+tр=30 + 12 = 0,8tбл=44. В административном помещении, смежном по отношению к помещению пожара, люди спасались и эвакуировались своевременно: tс=tн. э+tр+tвкл=90 + 12 + 60 = 162 0,8fбл=\79, tэ=tн. э+tр=90 + 12 = 102 0,8tбл. Поэтому в целях минимизации затрат на время включения в самоспасатели необходимо покидать помещение пожара без них. Смежное к помещению пожара административное помещение и этаж пожара допускается покидать без их использования. Следовательно, безопасность людей в здании высшего учебного заведения, находящихся на 2-9-м этажах, будет обеспечена при организации поэтапной эвакуации с применением самоспасателей, а людей с 1-го этажа необходимо эвакуировать без применения самоспасателей.
Сценарии пожара и спасения в здании общежития По результатам расчетов динамики ОФП и времени эвакуации из здания общежития (раздел 2.3) установлено, что своевременность эвакуации людей не обеспечивалась. Поэтому проведем расчеты с применением самоспасателей.
Сценарий пожара, принятый для здания общежития, описан в разделе 2.3. Сценарий спасения заключался в том, что опасными факторами пожара заблокирован выход из объема лестничной клетки №1, ведущий непосредственно наружу из здания. При этом люди с 1–9-го этажей включались в самоспасатели (время включения 60 с) и направлялись к лестничной клетке №2, покидая ее объем через выход на первом этаже, ведущий непосредственно наружу. Для расчета времени спасения были приняты данные из раздела 2.3 и табл. 4.3.
Времена блокирования опасными факторами пожара путей эвакуации и эвакуационных выходов в рассматриваемом здании и расчеты времени спасения сведены в табл. 4.5. данные по времени блокирования путей эвакуационных выходов и времени спасения в здании общежития (в секундах)
Контрольные точки Время блокирования путей эвакуации и эвакуационных выходов (с учетом коэф. безопасности) Движение людских потоков 0,8 0,8 tсбл tс t сск Размерность Co Вт мг/м3 мг/м3 м мг/м3 мг/м3 с с с с с
Поля распространения ОФП и результаты движения людских потоков (рис. 4.8.-4.13) выявили выход из объема лестничной клетки №2, ведущий непосредственно наружу из здания, блокировался по температуре (рис. 4.8. и 4.9) и с применением самоспасателей по хлороводороду (рис. 4.11 и 4.13) намного позже, так что люди могли безопасно спастись через него tс=625 0,8tсбл(H.6.). Время скопления людей в самоспасателях составило 3,6 мин, что не превысило предельно допустимое значение 4 мин (требуется организация одновременной эвакуации). При спасении людей с использованием самоспасателей на выходе из помещения пожара (жилой комнаты) люди попали под воздействие ОФП tс=tнэ+tр+tвкл=30 + 9 + 60 = 99 0,8fбл=Z9.
К примеру, без их использования люди безопасно эвакуировались из помещения пожара tэ=tнэ+tр =30+ 9 = 39 0,8tбл=53. В смежной по отношению к помещению пожара жилой комнате люди спасались и эвакуировались своевременно: tс=tнэ+tр+tвкл=\20 + 9 + 60 = \%9 0,8tсбл=2№, tэ=tнэ+tр = = \20 + 9 = \29 0,8tбл=\33. В целях уменьшения затрат, идущих на время включения в самоспасатели, покидать помещение пожара необходимо без самоспасателей. Смежную к помещению пожара жилую комнату и этаж пожара допускается покидать без их использования. Следовательно, безопасность людей в здании общежития, находящихся на 2-9-м этажах, будет обеспечена при организации одновременной эвакуации с применением самоспасателей, а людей с 1-го этажа необходимо эвакуировать без применения самоспасателей.
В целях обоснования методики применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений проведем расчеты условий достижения безопасности людей при возникновении пожара на примере здания общежития.
Подставляем значения 625 Н. д ., поэтому применяем фильтрующий тип самоспасателей. 5. Эффективность применения самоспасателей Ґэф составляет Ґэф=Ґбл-ібл= 1500-389 = 1111с (допущение - время блокирования ЛК2 по хлороводороду принимаем 1500 с). Проверяем условие безопасного спасения при использовании самоспасателей tс 0,8-4, подставляя значения 625 Н.б. , - условие безопасного спасения выполняется. Значит, применение самоспасателей повысит пожарную безопасность в здании общежития. Следовательно, методика применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений на примере здания общежития обоснована.
Пример обоснования методики применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений
На основании статистики пожаров, анализа причин гибели и травмирования людей на пожарах, анализа расчетов динамики ОФП и движения людских потоков без самоспасателей следует, что для обеспечения безопасности людей в зданиях образовательных учреждений необходимо увеличение планируемого времени пребывания в зонах ОФП, что становится возможным благодаря применению современных самоспасателей как эффективных средств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека от частиц дыма, сажи, аэрозоля и токсичных продуктов горения.
По результатам экспериментальных исследований установлены (Vo,j, aj и Do,j) параметры движения людских потоков студентов в фильтрующих самоспасателях и нормальных условиях. Параметры движения людских потоков студентов в фильтрующих самоспасателях установлены впервые. Проведены исследования применения самоспасателей. Проведенные экспериментальные исследования позволили установить возможность научно обоснованного применения фильтрующих самоспасателей для целей спасения.
Разработана методика применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений, состоящая из методических рекомендаций и расчетной методики применения самоспасателей. Методические рекомендации устанавливают область применения, оснащения, размещения и хранения самоспасателей. Даны требования к алгоритмам действий сотрудников, персонала и обучающихся при получении сигнала «пожар» с применением самоспасателей. Расчетная методика применения самоспасателей определяет: условия целесообразности применения самоспасателей, нахождение минимально необходимого количества самоспасателей и мест их размещения, граничных условий применимости самоспасателей, выбора типов, эффективности применения самоспасателей и условие безопасного спасения при использовании самоспасателей.
Получены результаты расчетов ОФП и движения людских потоков в самоспасателях в условиях задымления путей эвакуации. Фильтрующие самоспасатели позволили продлить в 2 раза время безопасного пребывания людей в зданиях высшего учебного заведения под воздействием токсичных ОФП (монооксид углерода) и в 3,4 раза – в общежитии под воздействием ОФП (монооксид углерода и хлороводород). Безопасность спасения людей обеспечена за счет исключения воздействия ОФП на них при применении самоспасателей и при соблюдении следующих мероприятий: в здании общежития – с помощью одновременной эвакуации, а в здании высшего учебного заведения – с организацией поэтапной эвакуации.
На основании расчетов самоспасателей в здании общежития обоснована методика применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений, позволившая повысить пожарную безопасность здания общежития.
Успешность безопасного спасения при пожаре в зданиях высшего учебного заведения и общежития достигается при соблюдении следующих мероприятий: – самоспасатели следует размещать в помещениях (защита людей и хранящихся в шкафах самоспасателей от воздействия ОФП); – включение в самоспасатели необходимо осуществлять в процессе движения по коридору (минимизация времени включения в самоспасатели); – помещение пожара следует покинуть без использования самоспасателей (снижение вероятности воздействия ОФП во время включения в самоспасатели); – первый этаж самоспасателями не комплектуется (уменьшение затрат на время включения в самоспасатели); – этаж пожара, комплектующийся самоспасателями, следует покинуть без их использования (уменьшение затрат на время включения в самоспасатели).
Применение самоспасателей является инструментом, предназначенным для повышения пожарной безопасности зданий образовательных учреждений и, как следствие, сохранения здоровья и жизни людей от пожара. Следовательно, подходить к их применению необходимо с учетом всех условий, изложенных в методике применения самоспасателей в зданиях образовательных учреждений.
