Введение к работе
Актуальность проблемы. В процессе проектирования и строительства закладывается основа пожарной безопасности зданий и сооружений, поэтому соблюдение требований пожарной безопасности является приоритетной задачей 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 около 600 пожаров, до 90 чел. погибают или получают серьезные травмы, 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 еще в 2008 году вопрос о состоянии их пожарной безопасности впервые в России поднимался на заседании правительства Российской Федерации. 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 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, в первую очередь, вызваны недостатками проектных решений и неточными расчетами времени эвакуации. В частности тем, что при расчётах не учитываются особенности процесса эвакуации детей. Все перечисленные факторы 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.
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, строительстве и эксплуатации дошкольных образовательных учреждений.
Работа выполнялась в соответствии с протоколом № 8 от 20.05.2011 г. заседания кафедры «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».
Целью работы является совершенствование способов обеспечения пожарной безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации дошкольных образовательных учреждений в целях предупреждения возникновения пожаров, гибели людей при пожарах посредством уточнения коэффициентов в оценке величины пожарных рисков, разработки технических решений и рекомендаций по проектированию зданий дошкольных образовательных учреждений.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
исследование и определение параметров процесса эвакуации в дошкольных учреждениях, влияющих на сохранение жизни и здоровья людей при пожарах;
уточнение формул расчёта при оценке пожарных рисков в дошкольных образовательных учреждениях 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;
совершенствование методики по определению расчётных величин пожарного риска применительно к зданиям дошкольных образовательных учреждений, путём внесения в расчётные формулы поправочных коэффициентов, характеризующих особенности процесса эвакуации детей;
определение экспериментальной зависимости интенсивности движения от возраста детей, плотности потока, количества детей в группе отнесенного к одному взрослому для групп детей в возрасте 2 и 6 лет;
анализ возможных мест возникновения пожаров, вариантов развития и сценариев эвакуации в зданиях дошкольных образовательных учреждений;
разработка и внедрение средств спасения и самоспасания детей при невозможности эвакуации через предусмотренные эвакуационные пути и выходы;
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 методики оценки пожарного риска применительно к дошкольным образовательным учреждениям, построенным по типовым проектам на основе полученных экспериментальным и расчётным путями коэффициентов, характеризующих особенности процесса эвакуации детей.
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 и скорости движения от возраста детей при эвакуации из зданий дошкольных образовательных учреждений;
на основании экспериментальных и опытных исследований получены зависимости интенсивности движения и скорости движения от количества детей в группе и соотношения количества детей, приходящихся на одного взрослого при эвакуации из зданий дошкольных образовательных учреждений;
- определена экспериментальная зависимость интенсивности движения от возраста детей, плотности потока, количества детей в группе отнесенного к одному взрослому для групп детей в возрасте 2 и 6 лет;
усовершенствована методика оценки пожарного риска применительно к дошкольным образовательным учреждениям, построенных по типовым проектам на основе полученных экспериментальным и расчётным путём коэффициентов, характеризующих особенности процесса эвакуации детей;
разработано 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, новизна которого подтверждена патентом на полезную модель № 109413 Рос. Федерация;
Практическое значение работы:
предложена методика расчета пожарных рисков в дошкольных образовательных учреждениях.
предложено техническое решение для спасения и самоспасания детей из зданий дошкольных образовательных учреждений построенных по типовым проектам с использованием спасательного надувного устройства (патент на полезную модель № 109413 Рос. Федерация);
разработаны рекомендации по эвакуации детей при пожарах в дошкольных образовательных учреждениях;
разработаны рекомендации по проектированию зданий дошкольных образовательных учреждений;
разработана оптимизированная схема 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 используются 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:
-зависимость интенсивности движения и скорости движения от возраста детей при эвакуации из зданий дошкольных образовательных учреждений;
зависимость интенсивности движения и скорости движения от количества детей в группе и соотношения количества детей, приходящихся на одного взрослого при эвакуации из зданий дошкольных образовательных учреждений;
- усовершенствованная методика оценки пожарного риска применительно к дошкольным образовательным учреждениям, построенных по типовым проектам на основе полученных экспериментальным и расчётным путём коэффициентов, характеризующих особенности процесса эвакуации детей;
-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 8 научных статьях , из них 2 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, 1 патенте на полезную модель.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 236 страниц, в том числе: 166 страниц – основной текст, содержащий 26 таблиц на 23 страницах, 27 рисунков на 24 страницах; список литературы из 172 наименований на 18 страницах, 6 приложений на 52 страницах.
