Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор и выбор направления исследований 12
1.1. Современное состояние вопроса пожарной безопасности при проектировании и эксплуатации дошкольных образовательных учреждений 12
1.2. Анализ государственных нормативных требований и документов, регламентирующих обеспечение пожарной безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации дошкольных образовательных учреждений 14
1.3. Анализ существующих подходов и методик к оценке пожарных рисков 19
1.4. Обзор современных строительных решений при возведении дошкольных образовательных учреждений 24
1.5. Обзор исследований в области эвакуации людей при пожаpax 35
1.6. Выбор направления исследования 42
1.7. Выводы по первой главе 43
2. Исследование параметров процесса эвакуации как исходных данных для оценки пожарных рисков проектируемых объектов и объектов законченного строительства 45
2.1. Исследование параметров процесса эвакуации, влияющих на пожарный риск проектируемых и эксплуатируемых зданий дошкольных образовательных учреждений 45
2.2. Описание метода проведения экспериментов 49
2.3. Опытные исследования некоторых параметров процесса эвакуации применительно к дошкольным образовательным учреждениям 55
2.3.1. Опытные исследования площади горизонтальной проекции детей в дошкольных образовательных учреждениях 55
2.3.2. Исследования по определению интенсивности движения детей в дошкольных образовательных учреждениях 59
2.3.2.1. Планирование выборки опытных исследований по определению интенсивности движения детей 67
2.3.2.2. Результаты выборки опытных исследований по определению интенсивности движения детей в дошкольных образовательных учреждениях 68
2.3.2.3. Анализ и математическая обработка полученных результатов 69
2.3.2.4. Исследования по определению усреднённого значения времени начала эвакуации применительно к дошкольным образовательным учреждениям 81
2.4. Выводы по второй главе 84
3. Теоретические основы прогнозирования пожарного риска для разработки способов обеспечения пожарной безопасности при проектировании и эксплуатации дошкольных образовательных учреждений 86
3.1. Теоретические основы метода сценарного прогнозирования для оценки пожарного риска 86
3.2. Методика оценки пожарного риска применительно к дошкольным образовательным учреждениям 97
3.2.1. Теоретические расчеты времени эвакуации людей из здания по математической модели индивидуально-поточного движения с учетом поправочных коэффициентов. 97
3.2.2. Теоретические расчеты критической продолжительности пожара 110
3.3. Анализ возможных мест возникновения пожаров, вариантов развития и сценариев эвакуации в зданиях дошкольных образовательных учреждений 119
3.4. Выводы по третьей главе 128
4. Практическая реализация результатов исследований 130
4.1. Усовершенствованная методика по определению расчетных величин пожарного риска для дошкольных образовательных учреждений 130
4.2. Рекомендации по проектированию дошкольных образовательных учреждений 132
4.3. Выбор оптимизированной схемы противодымной вентиляции для обеспечения оптимальных условий эвакуации из зданий дошкольных образовательных учреждений 137
4.4. Техническое средство для эвакуации людей во время пожара 145
4.5. Рекомендации по организации эвакуации при пожарах в дошкольных образовательных учреждениях 150
4.6. Выводы по четвертой главе 155
Заключение 157
Список используемой литературы 159
Приложения 177
Приложение 1 Справка ООО «ПТБ ПСО Волгоградгражданстрой» 178
Приложение 2 Справка ДОУ № 277 179
Приложение 3 Акт ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» 180
Приложение 4 Патент на полезную модель № 109413 «Спасательное надувное устройство» 181
- Анализ существующих подходов и методик к оценке пожарных рисков
- Анализ и математическая обработка полученных результатов
- Анализ возможных мест возникновения пожаров, вариантов развития и сценариев эвакуации в зданиях дошкольных образовательных учреждений
- Рекомендации по организации эвакуации при пожарах в дошкольных образовательных учреждениях
Введение к работе
Актуальность проблемы. В процессе проектирования и строительства закладывается основа пожарной безопасности зданий и сооружений, поэтому соблюдение требований пожарной безопасности является одной из приоритетных задач при проектировании, строительстве и эксплуатации любых зданий и сооружений. От того насколько будут реализованы все противопожарные мероприятия зависит безопасность людей и целостность строения.
Ежедневно на территории РФ происходит более 500 пожаров, свыше 35 человек погибают, около 1 тыс. чел. остаются без жилья в результате его уничтожения или существенного повреждения пожаром. Современное состояние пожарной безопасности в образовательных учреждениях (в том числе дошкольных) настолько сложное, что вопрос о пожарной безопасности этих учреждений поднимался на уровне правительства Российской Федерации в 2008 году. По результатам проверок прокуратуры России в 2009-2010 годах по 9 дошкольным образовательным учреждениям судами были приняты решения о приостановке их деятельности на 90 суток.
Анализ причин современного неудовлетворительного противопожарного состояния дошкольных образовательных учреждений, а также анализ произошедших пожаров и их последствий показал, что негативные последствия вызваны не только нарушениями правил пожарной безопасности при эксплуатации дошкольных образовательных учреждений (отсутствие установок пожарной автоматики, неисправность электропроводки, отсутствие в помещениях первичных средств пожаротушения и др.), но и недостатками проектных решений. Перечисленные факторы, в свою очередь, приводят к превышению допустимых величин пожарного риска в дошкольных образовательных учреждениях.
Оценка расчётных величин пожарного риска является одним из средств контроля состояния противопожарной безопасности объекта. Непосредственное влияние на расчётную величину пожарного риска оказывает расчётное время эвакуации. Параметры процесса эвакуации являются исходными данными для расчётов величин пожарного риска. Однако, научно обоснованных и доказанных результатов натурных наблюдений за движением групп детей в дошкольных образовательных учреждениях в настоящее время практически не существует. Отсутствие таких данных не позволяет достоверно проводить расчёт величины индивидуального пожарного риска, обоснованно производить проектирование количества и размеров эвакуационных путей и выходов для обеспечения безопасной эвакуации в дошкольных образовательных учреждениях.
Таким образом, совершенствование методики оценки величин пожарного риска на объектах, путём уточнения параметров процесса эвакуации для дошкольных образовательных учреждений, является актуальной задачей совершенствования способов обеспечения пожарной безопасности при проектировании и эксплуатации дошкольных образовательных учреждений.
Работа выполнялась в соответствии с планом научных исследований кафедры «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».
Целью работы является совершенствование способов и методов обеспечения пожарной безопасности при проектировании и эксплуатации дошкольных образовательных учреждений в целях предупреждения возникновения пожаров, гибели людей при пожарах, посредством уточнения коэффициентов при проведении расчетов по оценке величины пожарных рисков, разработки технических решений и рекомендаций по проектированию зданий дошкольных образовательных учреждений.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- проведение анализа типовых строительных проектов дошкольных образовательных учреждений на предмет возможных мест возникновения и развития пожаров, вариантов развития и сценариев эвакуации в зданиях дошкольных образовательных учреждений;
- исследование и определение параметров процесса эвакуации детей в дошкольных образовательных учреждениях;
- определение экспериментальной зависимости интенсивности движения от возраста детей, плотности потока, количества детей в возрасте от 2 до 6 лет при различном количестве сопровождающих их взрослых;
уточнение формул расчёта при оценке пожарных рисков в дошкольных образовательных учреждениях путём внесения в расчётные формулы существующей методики поправочных коэффициентов, характеризующих особенности процесса эвакуации детей на основе исследования и систематизации данных о психофизических закономерностях поведения детей при пожаре, связей между параметрами и кинематическими закономерностями их изменения при движении потока детей во время эвакуации;
разработка встраиваемого средства для спасения и самоспасания детей при невозможности эвакуации через предусмотренные эвакуационные пути и выходы, учитывающего существующие архитектурно-строительные решения типовых зданий дошкольных образовательных учреждений;
разработка рекомендаций по проектированию зданий дошкольных образовательных учреждений;
разработка оптимизированной схемы противодымной вентиляции для обеспечения оптимальных условий эвакуации из зданий дошкольных образовательных учреждений;
разработка рекомендаций по организации эвакуации детей при пожарах в дошкольных образовательных учреждениях.
Основная идея работы состоит в усовершенствовании проектно-строительных решений направленных на сохранение жизни и здоровья детей при пожарах в зданиях дошкольных образовательных учреждений на основе исследования и систематизации данных о закономерностях поведения детей при вынужденной эвакуации.
Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, математическое моделирование, прогнозирование, анализ практических результатов, математическую обработку экспериментальных данных по полученным результатам процесса эвакуации детей из дошкольных образовательных учреждений, соответствие полученных результатов существующей методике по оценке величин пожарных рисков с применением ПК методами сценарного прогнозирования.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теоретического анализа, математическим моделированием изучаемых процессов, подтверждена удовлетворяющей требуемым критериям сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований.
Научная новизна работы состоит в том, что:
на основании экспериментальных и опытных исследований получены зависимости интенсивности движения от возраста детей при эвакуации из зданий дошкольных образовательных учреждений;
разработаны методы исследования («метод обруча» и «метод ленточки»), позволяющие впервые решить задачу по созданию высокой плотности потока детей, в случаях эвакуации, не связанных с реальным пожаром и получить необходимые экспериментальные данные, не создавая при этом угрозы для жизни и здоровья детей в результате возникновения паники и давки;
на основании экспериментальных и опытных исследований получены зависимости интенсивности движения от количества детей в группе при различном количестве сопровождающих взрослых;
Практическое значение работы:
разработаны рекомендации по проектированию зданий дошкольных образовательных учреждений;
усовершенствована методика оценки пожарного риска применительно к дошкольным образовательным учреждениям, построенных по типовым проектам, на основе полученных экспериментальным и расчётным путями коэффициентов, характеризующих особенности процесса эвакуации детей;
предложено техническое решение для спасения и самоспасания детей из зданий дошкольных образовательных учреждений построенных по типовым проектам с использованием встраиваемого спасательного надувного устройства (патент на полезную модель № 109413 Рос. Федерация);
разработаны рекомендации по эвакуации детей при пожарах в дошкольных образовательных учреждениях;
предложено усовершенствование схемы противодымной вентиляции для обеспечения оптимальных условий эвакуации из зданий дошкольных образовательных учреждений;
Реализация результатов работы:
рекомендации по эвакуации детей при пожарах в дошкольных образовательных учреждениях, разработанные в диссертационной работе, легли в основу разработки инструкции по мерам пожарной безопасности и приложения к плану эвакуации в ДОУ № 277 Дзержинского района г.Волгограда.
рекомендации по проектированию зданий дошкольных образовательных учреждений, предложенные в диссертационной работе, приняты для использования ООО «ПТБ ПСО Волгоградгражданстрой».
- материалы диссертационной работы использованы кафедрой «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере».
На защиту выносятся следующие основные научные положения:
- расчетные и экспериментальные зависимости, как исходные данные необходимые для проектирования дошкольных образовательных учреждений;
- зависимости скорости движения, интенсивности движения, плотности потока при различном количестве детей в группе, от их возраста и количества сопровождающих их взрослых;
методы исследования («метод обруча» и «метод ленточки»), позволяющие решить задачу по созданию высоких плотностей потока детей, в случаях эвакуации, не связанных с реальным пожаром и получить необходимые экспериментальные данные не создавая при этом угрозы для жизни и здоровья детей в результате возникновения паники и давки;
предложения по совершенствованию архитектурно-строительных решений дошкольных образовательных учреждений: изменение геометрических параметров лестничных маршей, установка противодымной вентиляции, в случае необходимости разделение здания на пожарные отсеки с дополнительными выходами и т.д.;
- встраиваемое спасательное надувное устройство для спасения и самоспасания детей из зданий дошкольных образовательных учреждений построенных по типовым проектам, при невозможности эвакуации по предусмотренным для этой цели эвакуационным путям и выходам;
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета в 2009-2011 гг. Результаты опубликованы в «Вестнике ВолГАСУ» №23 (42) серии «Строительство и архитектура» (Волгоград, 2011 г.); в интернет-вестнике ВолГАСУ» №3 (17) «Политематическая серия» (Волгоград, 2011 г.); в сборнике материалов и научных трудов «Проблемы охраны производственной и окружающей среды» выпуск №3 издательство ВолгГАСУ 2011г, №4 издательство ВолгГАСУ 2012г. На международной научно – практической интернет конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2011». Результаты опубликованы в сборнике научных трудов SWorld. Одесса: Черноморье, 2011. Вып.4, т.7.
Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 9 научных статьях, из них 2 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, в 1 патенте на полезную модель.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 184 страницы, в том числе: 158 страниц – основной текст, содержащий 27 таблиц на 26 страницах, 34 рисунка на 30 страницах; список литературы из 172 наименований на 18 страницах, 4 приложения на 8 страницах.
Анализ существующих подходов и методик к оценке пожарных рисков
Для обеспечения безопасности строящихся объектов необходимо ещё на стадии проектирования правильно определить угрожающие им опасности. В последние десятилетия к понятиям опасность и безопасность добавилось ещё одно - риск, которое приобретает особую актуальность [14, 39].
Расчёт пожарного риска производится в случае, если не в полном объеме выполнены требования федеральных законов о технических регламентах и требования нормативных документов по пожарной безопасности добровольного применения, но в этом случае, пожарная безопасность объекта защиты считается обеспеченной, если пожарный риск не превышает допустимых значений, установленных Федеральным законом.
В основе расчета пожарных рисков лежит принцип сопоставления нормативной величины пожарного риска и расчетной величины пожарного риска . Риски можно разделить на "качественные", которые нельзя измерить, и "количественные", которые измерить можно. "Риск является количественной характеристикой возможности реализации данной опасности"[15, 16, 51].
Каждую опасность могут характеризовать много различных рисков, оценивающих разные стороны и параметры этой опасности. Например, с одной стороны, - частоту ее реализации, с другой - характер и размеры последствий реализации опасности. Каждый риск в зависимости от многих обстоятельств и факторов может изменять свои значения, то есть подвержен определенной динамике.
Для оценки пожарных рисков (а, значит пожарной опасности) прежде всего необходимо выяснить, с какими факторами связаны риски возникновения пожаров и их последствия.
Все основные пожарные риски зависят, прежде всего, от природных, техногенных и социальных факторов [13]. Они являются случайными функциями многих переменных. Более половины (65%) всех пожаров в России происходит по причине неосторожного обращения людей с огнем, по вине "человеческого фактора", то есть социального. По этой же причине в этих пожарах погибло 67,5% всех жертв пожаров в нашей стране, а прямой материальный ущерб от таких пожаров превысил треть (34,4%) общего ущерба от всех пожаров. (рис.1.1)[23,70].
Приказом МЧС России от 30 июня 2009 года № 382 утверждена [84] «Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности». Она устанавливает порядок определения расчетных величин пожарного риска, в том числе, и в зданиях функциональной пожарной опасности Ф 1.1. (здания дошкольных образовательных учреждений, специализированные дома престарелых, больницы, спальные корпуса образовательных учреждений интернатного типа и детских учреждений).
Определение расчетных величин пожарного риска заключается в расчете индивидуального пожарного риска для людей, находящихся в здании. Численным выражением индивидуального пожарного риска является частота воздействия опасных факторов пожара (ОФП) на человека, находящегося в здании. Перечень ОФП установлен статьей 9 Технического регламента. Расчетная величина пожарного риска в здании, сооружении или строении определяется как максимальное значение пожарного риска из рассмотренных сценариев пожара
Рассмотрение же сценария пожара, по замыслу авторов Методики, заключается в рассмотрении вариантов развития пожара с учетом принятого места возникновения и характера его развития. Сценарий пожара формулируется на основе данных об объемно-планировочных решениях, размещении горючей нагрузки и людей на объекте. При расчете рассматриваются сценарии пожара, при которых реализуются наихудшие условия для обеспечения безопасности людей. В качестве сценариев с наихудшими условиями пожара рассматриваются сценарии, характеризуемые наиболее затрудненными условиями эвакуации людей и (или) наиболее высокой динамикой нарастания опасных факторов пожара. При определении величии пожарных рисков на объекте защиты рассматриваются различные сценарии пожаров, куда обязательно входят расчеты вероятности эвакуации людей по эвакуационным путям, через аварийные или другие выходы, времени от начала пожара до эвакуации, в зданиях с системами оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией и без, времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения в них опасных факторов пожара. Это является особенно важным для дошкольных образовательных учреждений, так как именно фактор успешной эвакуации является одним из самых главных для сохранения жизни и здоровья детей при пожаре [101]. Данное обстоятельство ранее не учитывалось в нормативной литературе, в Методике прямо указано, что при рассмотрении сценариев в помещении, имеющем два и более эвакуационных выхода, очаг пожара следует размещать вблизи выхода, имеющего наибольшую пропускную способность. При этом данный выход считается блокированным с первых секунд пожара, и при определении расчетного времени эвакуации не учитывается. В помещении с одним эвакуационным выходом, время блокирования выхода определяется расчетом.
Поведение человека в начальной стадии пожара определяет ряд факторов, важных для расчета времени эвакуации: время задержки, выбор маршрута и скорость движения.
Однако сложность проблемы заключается в самой специфике объектов. В дошкольных образовательных учреждениях находятся дети возрастом от 1,5 до 6 лет и их реакцию на возникновение пожара невозможно предугадать. Реальные данные, полученные в результате практических отработок планов эвакуации, показывают, что некоторые дети младших групп испытывают стресс даже от звука или речевого сообщения о пожаре установок автоматической пожарной сигнализации, это проявляется в том, что ребёнок застывает на одном месте, либо становится крайне медлительным и неловким, или падает без сознания. После таких тренировок отмечены случаи боязни детей возвращаться в здание. Реакция же детей ясельного возраста 1,5-3 года не поддаётся прогнозированию даже детскими психологами [9, 52, 137].
Анализ и математическая обработка полученных результатов
Проведённые исследования согласно плану эксперимента (таблица 2.14) с учётом временного дрейфа и рандомизации позволили получить данные, сведённые в таблицы 2.15- 2.17.
Для проверки воспроизводимости эксперимента и проведения статистических оценок его результатов проведены две параллельные серии опытов. Оценка воспроизводимости экспериментальных исследований выполнена на основании сопоставления расчетного и табличного критериев Кохрена, на уровне доверительной вероятности р = 0,05 результаты экспериментальных исследований воспроизводимы. В качестве функции отклика определялась интенсивность движения [7]. В результате аппроксимации экспериментальных данных полиномами второй степени с учетом значимости вычисленных коэффициентов, на уровне значимости а = 0,05 принятом для технических экспериментов [10, 11, 17, 18, 19], уравнение регрессии ищем в виде
Полученные уравнения регрессии для каждого направления движения и возраста детей приведены в таблице 2.18.
Полученные результаты для интенсивности движения детей от плотности потока, возраста детей, количества детей в группе, отнесенного к одному взрослому человеку представлены на рис. 2.9. — 2.11.
По результатам исследований зависимости интенсивности движения детей от плотности потока, возраста детей и количества детей в группе, отнесённых к одному взрослому установлено, что максимальная интенсивность движения в проведённых опытах достигается при плотности людского потока 0,445 м /м . Уменьшение интенсивности движения наблюдалось при уменьшении и увеличении плотности потока относительно 0,445 м /м . Это объясняется тем, что плотность потока зависит от скорости движения и количества детей проходящих через единицу площади, поэтому при минимальной плотности потока количество движущихся детей не могут образовать высокую плотность потока, а при максимальной плотности потока количество детей настолько велико, что скорость их движения снижается (они препятствуют движению друг друга). Минимальные значения интенсивности движения получены при минимальной плотности потока 0,01 м /м".
Во всех опытах наблюдается увеличение интенсивности движения при увеличении возраста детей и количества взрослых приходящихся на одного ребёнка.
Максимальное значение интенсивности достигается при возрасте детей 6 лет и количестве детей приходящихся на одного взрослого равное 4.
Установлено, что для групп детей возраста 2 и 4 года максимальная интенсивность движения наблюдается при движении по горизонтали, а минимальная при движении по лестнице вверх. В свою очередь, для групп детей возрастом 6 лет, максимальная интенсивность движения достигнута при движении по лестнице вниз, минимальная при движении по лестнице вверх. Данная ситуация предположительно объясняется различиями в физиологическом и психологическом развитии детей возраста 2, 4 и 6 лет.
Анализ возможных мест возникновения пожаров, вариантов развития и сценариев эвакуации в зданиях дошкольных образовательных учреждений
В течении всего срока эксплуатации зданий дошкольных образовательных учреждений существует определенная вероятность возникновения загораний и пожаров. Их возникновение и развитие обусловлено как закономерными, так и случайными факторами и может прогнозироваться с учетом имеющихся сведений о пожарной опасности объекта и средствах, направленных на противопожарную защиту. Часть загораний можно ликвидировать с помощью первичных средств пожаротушения и автоматических установок. Пожары, которые не потушены первичными и автоматическими средствами из-за их отсутствия, недостаточной эффективности или позднего обнаружения, ликвидируются подразделениями пожарной охраны. Пожары, прибытие на которые подразделений пожарной охраны по каким-то причинам оказалось несвоевременным, развиваются на большие площади и происходит обрушение строительных конструкций. Для определения мер технического и организационного характера, направленных на повышение уровня пожарной безопасности зданий дошкольных образовательных учреждений, рассмотрим несколько вариантов наиболее вероятного возникновения и развития пожаров, а также возможные сценарии эвакуации [2, 5, 20, 54].
Сценарий 1.
Пожар возник в помещении музыкального зала на первом этаже. При этом сценарии находящимся в помещении людям угрожает повышенная температура и токсичные продукты выделяемые при горении. Существует большая вероятность последующего задымления коридора. Находящиеся в это время в данном помещении люди, покидают помещение и, в коридоре разделившись на два потока (в правую и левую стороны) покидают здание через эвакуационные выходы № 2 и № 4. Находящиеся в спальных помещениях первого этажа люди должны покидать здание через эвакуационные выходы № 1 и № 5. У персонала находящегося в служебных помещениях первого этажа существует возможность покинуть помещения через эвакуационные выходы № 2, № 3, № 4, № 6. Дети и обслуживающий персонал находящиеся на втором этаже покидают помещения и спускаясь по лестничным клеткам эвакуируются из здания через выходы №,1, №2, №4, как указано на рисунках 3.6. - 3.7.
Сценарий 2.
Пожар возник в помещении столовой на первом этаже. Дым и другие опасные факторы пожара заполнят помещение столовой, помещение спальни и раздевалку. Высокая температура не позволит провести эвакуацию через предусмотренные проектом эвакуационные пути и выходы № 1 и № 2. В этом случае детей, находящихся в спальном помещении и столовой на первом этаже возле выхода № 1 эвакуируют через окна. Эвакуация производится обслуживающим персоналом «на руках», один воспитатель внутри, другой снаружи здания. Дети и обслуживающий персонал находящиеся в раздевалке, могут покинуть здание через эвакуационный выход №1. Эвакуация детей и обслуживающего персонала находящихся в остальных помещениях первого и второго этажа производится аналогично сценарию № 1 через эвакуационные выходы № 2, №3, №4, №5, №6, как указано на рисунках 3.8. - 3.9.
Сценарий 3.
Наиболее сложный сценарий с точки зрения возможностей проведения эвакуации возникает при возникновении пожара в коридоре между раздевалкой и столовой на втором этаже. В этом случае возникает задымление коридора, смежных помещений и лестничной клетки до первого этажа. Высокая температура и дым не позволит провести эвакуацию по эвакуационным путям и выходам, поэтому спасение жизни детей и обслуживающего персонала, находящихся в помещениях, заблокированных ОФП в таких условиях без использования специальных технических средств и внедрения специальных проектных решений, становится невозможным, и их жизнь и здоровье напрямую зависят от времени прибытия подразделений пожарной охраны. Из остальных помещений первого и второго этажа эвакуацию возможно провести через эвакуационные выходы № 1, №2, № 3, № 4, № 5, №6, как указано на рисунках 3.10. -3.11.
Проведённый анализ сценариев эвакуации позволил сделать вывод, что при возникновении пожара в зданиях дошкольных образовательных учреждений особенно опасными для жизни людей являются дым и токсичные продукты горения, поэтому в зданиях для удаления продуктов горения из помещений, в целях продления времени эвакуации, необходима установка систем противодымной вентиляции с «позонным» включением. Однако в особо сложных случаях, когда эвакуацию провести невозможно, одной противодымной вентиляции может оказаться недостаточно, поэтому, как один из вариантов предлагается провести разделение здания на противопожарные отсеки или зоны, в которых возможно безопасное нахождение людей до прибытия подразделений пожарной охраны (описано в разделе 4.2.) с установкой в них технических средств для эвакуации людей при пожаре (описано в разделе 4.4.).
Рекомендации по организации эвакуации при пожарах в дошкольных образовательных учреждениях
Анализ поведения детей, при проведении опытных отработок эвакуации из зданий дошкольных образовательных учреждений показал: для того, чтобы эвакуация не привела к жертвам, должностные лица, работники и обслуживающий персонал должны владеть хотя бы минимальными знаниями о динамике развития пожара [1, 42, 46, 54, 58, 73, 91, 92, 94].
Развитие пожара имеет три основные фазы: начальная стадия пожара (около 10 минут), стадия объемного развития пожара и затухающая стадия пожара.
I фаза пожара (10 минут) - начальная стадия, характеризующаяся переходом возгорания в пожар (от 1 до 3 минут) и увеличением зоны горения (от 5 до 6 минут). Данная фаза предполагает в основном линейное распространение огня вдоль горючего материала или вещества. Определение места очага пожара обычно осложняется в связи с обильным дымовыделением. Среднеобъемная температура в помещении достигает 200 С (увеличиваясь в среднем на 15С в минуту). Скорость притока воздуха в начале увеличивается, а позже медленно снижается. В это время необходимо максимально изолировать данное помещение от наружного воздуха и вызвать подразделения пожарной охраны. Окна и дверные полотна, ведущие в горящие помещения открывать и вскрывать не рекомендуется. В случаях если помещение достаточно герметично может наступить самозатухание пожара. На данной стадии развития пожара существует возможность принять эффективные меры по тушению огня первичными средствами пожаротушения до прибытия пожарных подразделений.
II фаза пожара (от 30 до 40 минут) - стадия объемного развития пожара. На данной стадии температура внутри помещения поднимается до 300 С. Пламя заполняет весь объем помещения и распространяется уже не поверхностно, а дистанционно, через воздушные разрывы. Примерно через 15 151
20 минут с момента возникновения пожара происходит разрушение остекления, в связи с чем обеспечивается приток свежего воздуха и резко увеличивается скорость развития пожара. Среднее увеличение температуры составляет 50С/мин, достигая 800-900С. На 20-25 минуте от момента возникновения пожара происходит стабилизация, которая продолжается 20-30 минут. Применение первичных средств пожаротушения в этой фазе развития пожара не только бесполезно, но и опасно. Роль первичных средств пожаротушения сводится только к тому, чтобы не допустить распространение огня по путям эвакуации и, тем самым, обеспечить спасение людей. Для тушения пожара и недопущения его распространения до прибытия подразделений пожарной охраны целесообразно применение воды из пожарных кранов внутреннего противопожарного водопровода.
III фаза пожара - затухающая стадия. Характеризуется догоранием в виде медленного тления, по истечении которого пожар прекращается. Несмотря на это требуется принятие мер по его ликвидации, с целью предотвращения нового возгорания, возможного под воздействием внезапного порыва ветра или обрушения конструкции.
При пожарах для людей представляют опасность следующие факторы [123]:
- открытый огонь и искры;
- повышенная температура окружающей среды и предметов;
- токсичные продукты горения и термического разложения;
- дым;
- пониженная концентрация кислорода;
- осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;
- электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;
- опасные факторы взрыва, произошедшего вследствие пожара;
- огнетушащие средства.
Интенсивность теплового потока оказывает негативное воздействие на кожу человека, вызывая ожоги кожного покрова, дыхательных путей и ожоговый шок. В продуктах горения, выделяемых при пожарах, содержится до 100 химических соединений, оказывающих токсическое воздействие на человека. Наиболее токсичными являются оксид углерода (СО) и диоксид углерода (С02). СО в 200-300 раз легче, чем кислород, взаимодействует с гемоглобином крови, образуя при этом карбоксигемоглобин НЬСО, вызывающий кислородное голодание.
Симптомы при различном содержании карбоксигемоглобина в крови человека, в % соотношении:
0... 10 - отсутствие симптомов;
10.. .20 - слабо выраженная головная боль;
20.. .30 - умеренная головная боль;
ЗО...40 - головокружение, сильная головная боль, слабость, рвота;
40...50 - головокружение, сильная головная боль, слабость, рвота, учащение пульса и дыхания;
50...60 - бессознательное состояние, возможен обморок, конвульсии;
60...70 - бессознательное состояние, возможен обморок, конвульсии, возможна смерть;
70...80 - смерть в течение непродолжительного времени.
Опасность углекислого газа состоит в том, что, вытесняя кислород в крови, он ускоряет дыхание, что может привести к вдыханию большого количества опасных газов в высоких концентрациях.
Симптомы при повышенном содержании углекислого газа во вдыхаемом воздухе, в % соотношении:
0,5-4 - учащение дыхания;
5-7 - учащение дыхания, головокружение, головная боль;
10-12 - смерть в течение непродолжительного времени в результате паралича дыхания.
Дым - это мельчайшие твердые частицы, взвешенные смеси продуктов сгорания с воздухом. Объем образующего дыма при сгорании 1кг вещества различен: древесины - 4,9 м3; ацетона - 8,1 м3; резины - 10,8 м3; бензина - 12,6 м3; керосина- 12,8 м3.
Фактором риска также является пониженная концентрация кислорода даже при отсутствии токсичных продуктов горения, способная препятствовать эвакуации.
Симптомы при различном содержании кислорода во вдыхаемом воздухе, в % соотношении:
17% - учащенное дыхание, потеря координации;
12%-головная боль, головокружение, утомляемость;
9% - потеря сознания;
5% - смерть в течение непродолжительного времени.
О любом возникновении дыма, огня, или же о подозрении на пожар нужно немедленно сообщить в пожарную охрану по телефону "01". Руководитель или старшее должностное лицо обязано продублировать по телефону сообщение и проинформировать вышестоящее руководство. Услышав сигнал тревоги, дети в сопровождении воспитателей должны покинуть помещения и цепочкой, по одному идти по маршруту эвакуации к сборному пункту. Для исключения условий способствующих возникновению паники воспитателям и другим работникам дошкольного образовательного учреждения нельзя оставлять детей без присмотра с момента обнаружения пожара до гюлной эвакуации, а отдельных случаях и до полной ликвидации. Дети должны идти ровным, размеренным шагом, один воспитатель идёт впереди группы, другой позади, последнему необходимо закрыть дверь покидаемого помещения и все остальные двери по пути эвакуации, которыми больше никто не будет пользоваться. Выйдя к лестнице, дети одной группы должны держаться вместе и не бежать толпой, а организованно спускаться по одному только с одной стороны лестницы, оставляя другую сторону лестницы для прохода. Сопровождающие их воспитатели должны следить, чтобы отдельные дети или целые группы не обгоняли друг друга. Кроме того, необходимо направить взрослых за детьми, которые не присутствовали в помещении во время сигнала тревоги (например, находясь в туалете и т.п.), после нахождения которых, они должны немедленно идти к месту сбора и присоединиться к своей группе. Все повара, уборщицы, административный и прочий персонал, услышав тревогу, должны действовать согласно инструкции или приложению к плану эвакуации. По прибытии на место сбора немедленно должна быть проведена перекличка по журналам. Директор ДОУ или лицо, его заменяющее, услышав тревогу должен дать команду на отключение электропитания и немедленно проследовать к выходу, где он принимает рапорт от воспитателей всех групп. По прибытии пожарной охраны директор информирует руководителя тушения пожара о том, все ли люди были безопасно эвакуированы и где с большой долей вероятности в горящем здании могут находиться люди
