Динамика развития пожара

Развитие пожара зависит от многих факторов: физико-химических свойств горящего материала; пожарной нагрузки, под которой имеется в виду масса всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в горящем помещении; скорости выгорания пожарной нагрузки; газообмена очага пожара с окружающей средой и с внешней атмосферой и т.п.

В зависимости от средней скорости выгорания веществ и материалов развитие пожара может принимать ту или иную динамику. Общие же схемы развития пожара включают несколько основных фаз (экспериментальные данные для помещения размером 5x4x3 м, отношением площади оконного проема и площади пола 25%, пожарной нагрузкой 50 кг/м2 - древесные бруски):

I фаза (10 мин) - начальная стадия, включающая переход возгорания в пожар (1-3 мин) и II фаза - рост зоны горения (5-6 мин). Происходит преимущественно линейное распространение огня вдоль горючего вещества или материала. Горение сопровождается обильным дымовыделением, что затрудняет определение места очага пожара. Среднеобъемная температура повышается в помещении до 200°С (темп увеличения среднеобъемной температуры в помещении 15°С в 1 мин). Приток воздуха в помещение сначала увеличивается, а затем медленно снижается. Если очаг пожара виден, необходимо по возможности принять меры к тушению пожара первичными средствами пожаротушения до прибытия пожарных подразделений.

Продолжительность фаз составляет 2-30% от общей продолжительности пожара.

III фаза (30-40 мин) - стадия объемного развития пожара. Бурный процесс, температура внутри помещения поднимается до 250-300°С, начинается объемное развитие пожара, когда пламя заполняет весь объем помещения, и процесс распространения пламени происходит уже не поверхностно, а дистанционно, через воздушные разрывы. Разрушение остекления через 15-20 мин от начала пожара. Из-за разрушения остекления приток свежего воздуха резко увеличивает развитие пожара. Темп увеличения среднеобъемной температуры - до 50°С/мин. Температура внутри помещения повышается с 500-600 до 800-900°С. Максимальная скорость выгорания, - 10-12 мин.

Стабилизация пожара происходит на 20-25 минуте от начала пожара и продолжается 20-30 мин.

III фаза - затухающая стадия пожара. Догорание в виде медленного тления, после чего через некоторое время (иногда весьма продолжительное) пожар догорает и прекращается.

Температурное поле внутреннего пожара неравномерно в объеме помещения. Так по данным, при горении бензина на площади 2 м2в помещении объемом 100 м3 на 15 минуте в зоне горения температура составила 900°С, а в самой удаленной точке 200°С. При этом у потолка температура достигала 800°С и более, по центру высоты помещения - 500°С, у пола - 200°С.

Нагретые продукты горения преимущественно концентрируются в верхней части помещения, что особенно характерно для помещений с высокими потолками. Поэтому в условиях задымленного помещения наилучшая видимость и соответственно наименьшая концентрация отравляющих веществ у припольного пространства.

Исходя из анализа динамики развития пожара, необходимо сделать некоторые выводы:

1. Автоматические системы пожарной сигнализации и тушения пожара должны сработать в начале 1-й фазы развития пожара. В этой фазе пожар еще не достиг максимальной интенсивности развития.

При отсутствии автоматических систем сигнализации о пожаре время сообщения в пожарную охрану значительно увеличивается, в том числе и безуспешными попытками ликвидировать возгорание без вызова пожарной охраны первичными средствами пожаротушения.

2. Тушение пожара подразделениями пожарной охраны начинается, как правило, через 10-15 мин после извещения о пожаре, т.е. через 15-20 мин после его возникновения (3-5 мин до срабатывания системы сигнализации о пожаре; 5-10 мин - следование на пожар; 3-5 мин - подготовка к тушению пожара). К этому моменту пожар принимает объемную форму развития и максимальную интенсивность.

Очевидно, что людей, находящихся в горящем помещении, пожар представляет опасность практически с 1 минуты возгорания – именно на 1 фазе начинается процесс активного задымления. Именно продукты горения по статистике являются причиной порядка 90% погибших, и так же 90% гибнут в первые 5-7 минут пожара. В таблице 1.2.1 приведены средние значения некоторых показателей реагирования:

Объект исследования	Мин, среднее время
Сообщение	Прибытие 1 расчета	Подача 1 ствола	Свободное горение
Все пожары	5,9	11,6	1,5
Город		7,9	1,7	13,6
Сельская местность		17,7	1,3

Таблица 1.2.1. Средние показатели оперативного реагирования в период 2006-2008гг.

Из таблицы видно, что пожарный расчет прибывает достаточно поздно для того, чтобы руководить эвакуацией людей. Следовательно, все вопросы эвакуации должны быть решены и проработаны исключительно заблаговременно. Люди должны быть в состоянии самостоятельно покинуть помещение, поэтому заранее утверждаются планы эвакуации и начальники по пожарной безопасности. Но и этих мер зачастую недостаточно. Кроме того, не все люди могут быть ознакомлены с планом эвакуации – например, в крупных торгово-развлекательных центрах в центре города. Ежедневно там бывают тысячи разных людей, в том числе иностранцев, а в выходные нагрузка возрастает в разы, и ознакомить даже какую-то часть людей с планом эвакуации не представляется возможным.

Глава 2. Огнестойкость. Определение огнестойкости.

Огнестойкость строительных конструкций – это способность СК выдерживать тепловое воздействие при пожаре, сохраняя свои эксплуатационные функции.

Предельное состояние по СК – это состояние СК, при воздействии высоких температур при пожаре, при котором СК утрачивают одну или несколько своих эксплуатационных функций. Время от начала пожара до наступления предельного состояния – предел огнестойкости.

Основные предельные состояния по огнестойкости:

1. Потеря несущей способности R;

2. потеря целостности вследствие образования сквозных трещин в строительных конструкциях E;

3. потеря теплоизолирующей способности при нагревании необогреваемой поверхности на температуру выше 140⁰ C или в каком-либо месте выше 180⁰С.

Степень огнестойкости	Предел огнестойкости СК
Несущие конструкции	Наружные не несущ. стены	Перекрытия межэтажные	СК лестничных клеток
Внутр. стены	Марши
I	R120	E30	REI60	REI120	R60
II	R90	E15	REI45	REI90	R60
III	R45	E15	REI45	REI60	R45
IV	R15	E15	REI45	REI45	R15
V	Не нормируется

Таблица 2.1.1. Степень огнестойкости зданий

I – здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плитных негорючих материалов;

II – в покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции;

III – здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона. Для перекрытий допускается использование деревянных конструкций с покрытием. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости.

IV – здания с несущими и ограждающими конструкциями из цельной или клеенной древесины и других горючих или трудногорючих материалов, защищенных от воздействия огня. К элементам покрытия не предъявляется требования к пределам огнестойкости.

Глава 3. Расчет пожара в квартире жилого строения

В данной главе будет смоделирована ситуация пожара в жилом доме в 2 случаях:

· пожар в квартире, расположенной над квартирой проживания;

· пожар в квартире, примыкающей к квартире проживания.

Необходимо рассмотреть обе ситуации с точки зрения располагаемого времени.

1 случай. Здание расположено в черте города, класс огнестойкости – I. Согласно данным, приведенным в таблице 1.2.1, сообщение о случившемся пожаре поступит на пульт дежурного через 4 минуты после начала возгорания. Первый пожарный расчет достигнет места назначения через 7,9 минут, подача первого ствола будет осуществлена через 1,7 минут. Время свободного горения составит 13, 6 минут.

Из таблицы 2.1.1 определяются пределы огнестойкости. Через 60 минут межэтажные перекрытия потеряют свою несущую способность, их целостность также будет нарушена. Лестничные марши также утратят несущую способность через 60 минут. Несущие конструкции продержатся 120 минут. Таким образом, у человека есть 60 минут, прежде чем начнет опадать потолок и рушиться лестничные пролеты (лифт при пожаре использовать нельзя), если пожар не будет потушен ранее. Даже при самом неблагоприятном стечении обстоятельств (ночь, сухая погода, человек не способен к самостоятельной эвакуации из-за физического состояния и т.п.) этого времени достаточно даже для выноса недееспособных людей. Здоровым, физически полноценным людям этого времени будет более чем достаточно. Тем не менее, следует иметь в виду, что могут противодействовать неблагоприятные обстоятельства – пробки, состояние дорог и т.п. Также пожар нанесет большой ущерб материальным ценностям.

2 случай. Временные показатели действий пожарной команды – те же. Как и в 1 случае, лестничные марши утратят несущую способность через 60 минут, несущие – через120. Воздействию пожара подвергнутся уже не межэтажные, а внутренние стены – потеря их несущей способности произойдет через 120 минут. Как и в первом случае времени на самостоятельную эвакуацию у жильцов – 60 минут, пока способны выдержать лестничные марши. При неспособности покинуть квартиру самостоятельно у людей в 2 раза больше времени – 120 минут, после чего начнут обрушаться несущие и внутренние стены. В теории этот случай пожара безопаснее первого.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нельзя недооценивать опасность пожара. В отличие от наводнений или землетрясений, их совершенно нельзя предсказать, к ним можно только быть готовым. Однако, как показывает практика, люди с поражающей халатностью относятся к собственной безопасности, пренебрегая элементарными правилами и предписаниями. Как показал расчет, при пожаре в близлежащих квартирах у людей будет достаточно времени чтобы покинуть дом, даже успев взять с собой деньги, документы и какие-то материальные ценности. Но это лишь в теории, поэтому следует помнить о том, что пожар может повлечь за собой ужасающие последствия, а потому не совершать каких-то необдуманных поступках и всегда быть готовым.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 2.01.85 «Степень огнестойкости зданий и сооружений».

2. Розов А.Л. Пожаровзрывобезопасность. Конспект лекций

3. http://www.pogfront.ru/useful-articles/fire-phases.html - сайт ООО «Пожарный фронт»

Дата добавления: 2015-07-02