МДС 21-1.98 => Приложение 3. Примеры технико-экономического . Обоснования противопожарных мероприятий. Пример 1 . Краткая...

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

 

ПРИМЕРЫ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО

ОБОСНОВАНИЯ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

 

Технико-экономическое обоснование противопожарных мероприятий может выполняться на стадии разработки проектной документации зданий и сооружений, для эксплуатируемых или реконструируемых строительных объектов. Приведенные примеры технико-экономического обоснования выполнялись для эксплуатируемых зданий с целью повышения их пожарной безопасности в соответствии с требованиями предстрахового обследования. В приведенных примерах наиболее полно учитывается комплекс характеристик объектов, определяющих опасность возникновения и развития пожара, а также эффективность мероприятий, изменение которых влияет на величину годовых потерь от пожара.

Выполнение технико-экономического обоснования включает изучение проектной документации и натурное обследование архитектурно-строительных элементов здания, его инженерных систем и технологического оборудования, ознакомление с организационно-профилактическими мероприятиями, выполняемыми на объекте. Получаемый перечень характеристик здания должен содержать такие сведения, которые дали бы возможность представить действительное состояние объекта по пожарной безопасности в частях: технологической, архитектурно-планировочной и конструктивной, электрической, сантехнической, пожаротушения и сигнализации, оценить опасность возникновения и развития пожара, условия тушения, размеры и характер возможных повреждений.

При проведении оценки уровня пожарной безопасности выполняется построение сценариев возможных пожаров и расчет вероятностного годового ущерба исходя из состояния объекта и с учетом дополнительных мероприятий пожарной безопасности.

 

 

 

 

 

ПРИМЕР 1

 

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

 

Административно-бытовой корпус представляет собой 4-этажное здание с подвалом размерами в плане 66,4 ´ 16,39 м , пристроенное к производственному корпусу. Стены здания-кирпичные, перекрытия-обетонированные металлические балки, по которым уложена бетонная плита, чердачное покрытие-деревянные стропила и деревянная обрешетка, обработанные огнезащитным составом, кровля - металлическая. Здание отвечает требованиям II степени огнестойкости.

Административно-бытовой корпус отделен от производственного противопожарной стеной 1-го типа, что отвечает требованиям п. 1.24 СНиП 2.09.04-87*. Площадь административно-бытовой части: 1-го, 2-го, 3-го и 4-го этажей по проекту - по 750 м².

Планировочное решение здания представляет собой набор административно-бытовых помещений, имеющих выходы в общий коридор, ведущий в лестничные клетки.

Здание имеет две рассредоточенные обычные лестничные клетки 1-го типа, имеющие выходы наружу. Выходы из подвала предусмотрены через общие лестничные клетки. Из лестничной клетки имеется выход на чердак и кровлю.

Объемно-планировочные и конструктивные решения, принятые в проекте, отвечают требованиям СНиП 2.01.02-85* «Противопожарные нормы» и СНиП 2.09.04-87* «Административные и бытовые здания».

Для внутреннего пожаротушения в здании имеется противопожарный водопровод, обеспечивающий расход воды 2,5 л/с, что отвечает требованиям СНиП 2.04.01-85.

Наружное пожаротушение предусматривается от гидрантов городской водопроводной сети с расходом 20 л/с, что отвечает требованиям СНиП 2.04.02-84.

В соответствии с требованиями СНиП 2.09.04-87* "Административные и бытовые здания" пожароопасные помещения 1-го, 2-го, 3-го и частично 4-го этажей и подвала оборудованы автоматической пожарной сигнализацией, предназначенной для обнаружения пожара с помощью пожарных извещателей и сообщения о месте его возникновения на приемно-контрольное устройство Рубин-3, размещенное в помещении диспетчерской на первом этаже. Осуществление связи с подразделениями пожарной охраны осуществляется с помощью телефонной сети от приемно-контрольного пункта, на котором предусмотрено круглосуточное дежурство.

 

НАТУРНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕКТА

 

Целью натурного обследования является получение данных об объекте, на основании которых устанавливаются:

• соответствие объемно-планировочных и конструктивных решений, инженерного оборудования, систем противопожарной защиты проектным решениям;

• отступления от проекта при выполнении строительных решений;

• величина функциональной пожарной опасности объекта;

• качество выполненных противопожарных мероприятий и состояние средств защиты;

• оценка уровня защищенности объекта с учетом величины прогнозируемого ущерба и обеспечения безопасности людей.

Выполненное в соответствии с методикой натурное обследование позволило сделать следующие заключения по основным характеристикам пожарной опасности объекта.

 

1. Объемно-планировочные и конструктивные решения

 

В пространстве между административно-бытовым корпусом и производственным корпусом выполнена встройка, в которой размещены бытовые помещения, в результате чего площадь первого этажа здания увеличена до 1088 м². Конструкции встройки выполнены с использованием металлических элементов. Встройка размещена таким образом, что помещения находятся за противопожарной стеной, отделяющий административно-бытовой корпус от производственного.

Внесены некоторые изменения в размещение ряда помещений первого этажа. Изменение конструктивных и планировочных решений не меняет степени огнестойкости здания и не является отступлением от требований действующих нормативных документов.

Внешний осмотр бетонных и кирпичных строительных конструкций позволяет сделать вывод об их износе . В некоторых местах отделка и облицовка стен не позволяет определить состояние основной конструкции.

Осмотр конструкций чердака показал, что стропила и обрешетка имеют огнезащитное покрытие, однако местами наблюдается его отслоение от древесины.

 

2. Система противопожарного водоснабжения

 

Надзор за исправным состоянием, эксплуатацию и мелкий ремонт осуществляет служба инженера по технике безопасности. Проверка внутренних пожарных кранов и наличие требуемого расхода воды на пожаротушение производится периодически. Внутренние пожарные краны размещены в специальных шкафах на лестничных площадках, имеют необходимый инвентарь и обеспечены свободным доступом.

Наружное пожаротушение предусматривается от пожарных гидрантов городского водопровода, к которым обеспечен свободный доступ и подъезд для пожарных автомобилей.

 

3. Первичные средства пожаротушения и автоматическая пожарная сигнализация

 

В соответствии с приказом директора ответственность за техническое состояние первичных и автоматических средств противопожарной защиты возложена на главного инженера комбината. Инструкции по эксплуатации этих систем находятся у главного инженера или в его службах.

Здание оснащено первичными средствами пожаротушения, которые размещены в местах, имеющих свободный доступ, есть указатели о местах их хранения. Пожарные щиты укомплектованы пожарным инвентарем не полностью.

Не обеспечены необходимыми углекислотными огнетушителями помещения ЭВМ и АТС.

Контроль за исправностью первичных средств пожаротушения выполняется в соответствии с инструкцией, прилагаемой заводом-изготовителем, однако в журнале не фиксируется.

Здание оборудовано автоматической пожарной сигнализацией, выполненной в соответствии с проектом. Проектом предусмотрена установка системы сигнализации во всех пожароопасных помещениях подвала, 1-го, 2-го, 3-го и части 4-го этажей. Часть пожароопасных помещений 4-го этажа системой автоматической сигнализации не оборудована.

Состояние системы автоматической сигнализации контролируется согласно инструкции по ее эксплуатации, выполняется осмотр извещателей и очистка их от пыли, проверяется система сигнализации на соответствие сигналов от объектов их обозначению на пульте. Журнал ремонта и периодических испытаний системы пожарной сигнализации не ведется.

Для обслуживания системы автоматической сигнализации имеется необходимый штат обслуживающего персонала, приемная станция не остается безнадзорной. Электропроводка системы автоматической пожарной сигнализации осуществляется по 1-й категории от двух независимых источников переменного тока напряжением 220 В.

 

4. Противопожарные организационно-технические мероприятия

 

Ответственные лица за соблюдение противопожарного режима установлены приказом директора комбината по этажам здания и не установлены для каждого помещения.

Для профилактики пожаров и загораний проводится работа, обеспечивающая подготовленность работающих в соблюдении мер противопожарной безопасности. Имеются инструкции, содержащие основные требования по:

• обеспечению порядка на подъездах к зданию и водоисточникам;

• содержанию и введению в действие первичных средств пожаротушения, сигнализации, вызова пожарной охраны;

• размещению мест, где разрешается курение;

• сбору и удалению сгораемого мусора;

• порядку эвакуации людей и материальных ценностей;

• пользованию электронагревательными приборами.

Однако указанными инструкциями не оснащены все помещения.

 

 

5. Оценка функциональной пожарной опасности

 

Функциональная пожарная опасность строительного объекта оценивается вероятностью возникновения пожара и величиной пожарной нагрузки.

Для зданий административно-бытового назначения вероятность возникновения пожара может быть принята на основе статистических данных для данного объекта или для других объектов того же назначения, имеющих аналогичные объемно-планировочные и конструктивные решения.

При наличии данных об эксплуатируемых объектах вероятность возникновения пожара определяется по формуле:

l =Q/F, (1)

 

где l - вероятность возникновения пожара, 1/м² в год;

Q - количество пожаров, произошедших на объектах наблюдения;

F - общая площадь объектов наблюдения.

Обобщение статистических данных о пожарах показывает, что в зданиях административно-бытового назначения основными причинами пожаров и загораний являются:

• курение в неустановленных местах;

• неосторожное обращение с электронагревательными приборами;

• неисправности в электропроводке или в электроприборах.

Рассчитанная величина вероятности возникновения пожара для административно-бытового здания составляет 5-10^-6 1/м² в год.

Количественным показателем, характеризующим длительность и интенсивность возможного пожара, является пожарная нагрузка в МДж/м². Она может заключаться в начинке зданий и помещений (функциональная) или в строительных конструкциях и их элементах (конструктивная). Пожарную нагрузку составляют вещества и материалы, способные гореть или поддерживать горение. Определение вида, величины и распределения пожарной нагрузки выполнялось на основе визуального обследования всех помещений здания. Как показало обследование, пожарная нагрузка в конторских помещениях здания является однородной и состоит из деревянной мебели, бумаги в стопках, рулонах, на стеллажах, оргтехники. В бытовых помещениях находится одежда в металлических шкафчиках, в магазине - товар в горючей упаковке. В подвальном помещении имеются скопление промасленной пакли, отходов древесины и другой горючий мусор. В помещении сауны -деревянные мебель и отделка помещений. На 4-м этаже в коридорах установлены деревянные стеллажные шкафы и деревянные кульманы. Конструктивную пожарную нагрузку составляют стропила и обрешетка чердака, заполнения проемов, отделка стен, полы, электропроводка. В чердачном помещении также имеются доски и столярные предметы.

При определении пожарной нагрузки составляется перечень всех помещений, в которых имеются горючие вещества и материалы, и вычисляется для каждого помещения величина равномерно распределенной пожарной нагрузки по формуле:

 

, (2)

 

где Р - пожарная нагрузка, МДж/ м²;

Н_j - низшая теплота сгорания j-го горючего вещества или материала;

М_j - масса j-го вещества или материала;

S - площадь пола помещения или площадь размещения пожарной нагрузки, м²;

п - число веществ и материалов, составляющих пожарную нагрузку.

В результате обследования административно-бытового корпуса и расчетов по формуле (2) составлена сводная таблица с указанием величины пожарной нагрузки в помещениях.

 

Таблица 1

 

№ п.п.	Наименование помещений	Пожарная нагрузка, МДж /м2
1-8	Конторские помещения	500-650
9	Диспетчерская	450
10	Архив	1100
11	Медпункт	900
12	Магазин	650
13	Столовая	450
14	Раздевалка	250
15-18	Конторские помещения со стеллажами	900
19	АТС	450
20	Библиотека	1100
21	АСУ	450
22	МСБ	350
23	Актовый зал	400
24	Проектно-конструкторское бюро	1100
25	Подвал	250

 

РАСЧЕТ ГОДОВЫХ ПОТЕРЬ ОТ ПОЖАРА

 

В течение срока эксплуатации строительного объекта с определенной вероятностью на объекте возможны загорания и пожары. Их 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 ликвидируется с помощью первичных средств пожаротушения на небольшой площади. Пожары, которые не потушены первичными средствами из-за их или недостаточной эффективности, или позднего обнаружения, развиваются и тушатся при своевременном прибытии подразделений пожарной охраны. Часть пожаров, прибытие на которые подразделений пожарной охраны по каким-то причинам не оказалось своевременным, развиваются на большие площади и происходят с обрушением строительных конструкций. С учетом вероятности каждого из перечисленных вариантов развития пожара могут быть построены сценарии пожаров и рассчитаны вероятностные годовые потери на объекте.

В соответствии с методикой расчета годовые потери от пожара рассчитывают по формуле

 

М(П) = М₁(П) + М₂(П) + М₃(П),

 

где М1(П), М2(П), М3(П)

-

математическое ожидание годовых потерь от пожаров, потушенных соответственно первичными средствами пожаротушения, подразделениями пожарной охраны, при отказе средств тушения.

Определяем составляющие математического ожидания годовых потерь для административно-бытового корпуса.

Математическое ожидание годовых потерь от пожаров, потушенных первичными средствами пожаротушения, составит:

 

;

 

где l	-	вероятность возникновения пожара, равная 5·10-6 1/м2 в год, для здания 5·10-6·4000 м2;
СТ	-	стоимость поврежденного оборудования, тыс. руб/м2;
Fпож	-	площадь пожара при тушении первичными средствами, для огнетушителей равная 4 м2;
p1	-	вероятность тушения первичными средствами, принимаемая для огнетушителей в зависимости от скорости распространения горения по поверхности по табл. 1 прил. 1 равной 0,79;
к	-	коэффициент, учитывающий косвенные потери, принятый по статистическим данным равным 0,9.

Таким образом, получаем:

 

М₁(П) = 5·10^-6 ·4000·384 · 4 · 0,79(1+0,9) = 46,110 тыс.руб.

 

Математическое ожидание годовых потерь от пожаров, потушенных подразделениями пожарной охраны, прибывшими по сигналу системы автоматической пожарной сигнализации и начавшими тушение в течение 15 мин, рассчитываем по формуле

 

,

 

где F''пож	-	площадь пожара за время тушения подразделениями пожарной охраны, м2;
р2	-	вероятность тушения подразделениями пожарной охраны, определяемая в зависимости от расхода воды на наружное пожаротушение по табл. 2 прил. 1;
0,52	-	коэффициент, учитывающий степень уничтожения основных и оборотных фондов;
Ск	-	стоимость поврежденных строительных конструкций, тыс. руб.

При своевременном прибытии подразделений пожарной охраны в течение 15 мин принимаем условие, что развитие пожара возможно в пределах одного помещения или между помещениями, разделенными перегородками с пределом огнестойкости не более 0,25 ч. Обрушения основных строительных конструкций в здании II степени огнестойкости не происходит, возможен только переход пожара в смежное помещение. Площадь пожара в этом случае определяется линейной скоростью горения и временем до начала тушения

 

,

 

где V_л - линейная скорость распространения пожара, м/мин;

В_св.г - время свободного горения, мин.

Рассчитываем величину годовых потерь

 

М₂(П) = 5·10^-6·4000·384·176,6·0,52(1+0,9) (1-0,79) 0,72 = 201,002 тыс. руб.

 

Ожидаемые годовые потери от пожаров, на которых прибытие подразделений пожарной охраны произошло после развития пожара на большой площади, определяются по формуле

 

,

 

где F"_пож - площадь пожара при прибытии подразделений пожарной охраны после развития пожара на большой площади, м².

В случаях, когда прибытие подразделений пожарной охраны и начало тушения происходят после развития пожара на большой площади проверяется возможность обрушения строительных конструкций в результате достижения ими предела огнестойкости. Для расчета необходима оценка количественных показателей, характеризующих длительность и интенсивность пожара, поведение строительных конструкций под его воздействием. Для расчетов использована методика, приведенная в прил. 1 настоящей работы.

Возможность разрушения основных строительных конструкций в зоне пожара определяется исходя из сравнения эквивалентной продолжительности пожара t_экв, с пределами огнестойкости конструкций 77, находящихся под его воздействием.

t_экв < П- конструкция не теряет несущей или ограждающей способности;

t_экв > П- конструкция теряет несущую или ограждающую способность.

Эквивалентная продолжительность пожара t_экв характеризует продолжительность стандартного пожара, последствия воздействия которого эквивалентны воздействию реального пожара на строительные конструкции. Для расчета t_экв необходимо определение вида пожара, его продолжительности.

Для этого составляется карта распределения пожарной нагрузки по помещениям и определяется наихудший вариант развития пожара. Для административно-бытового корпуса пользуемся данными, полученными при натурном обследовании объекта и сведенными в табл. 1.

Исходя из экспертной оценки, учитывая однородность вида горючих веществ и материалов, наихудшим вариантом развития пожара принимаем пожар в одном из помещений 4-го этажа, в котором содержится наибольшее количество пожарной нагрузки - 1100 МДж/м².

Определяем вид пожара по табл. 4 и п. 23 прил. 1. В помещении возможен объемный пожар, регулируемый вентиляцией.

Рассчитываем продолжительность пожара по формуле

 

 

По графику рис. 3 в зависимости от продолжительности пожара и проемности помещения определяем эквивалентную продолжительность пожара для конструкций перекрытия . Она составляет 1,5 ч. Предел огнестойкости перекрытия здания II степени огнестойкости составляет 0,75 ч. Следовательно, t_экв > П и в результате пожара возможно обрушение перекрытия и переход горения с этажа на чердак.

Предполагается, что в течение 30 мин происходит свободное развитие пожара по площади, после чего прибывшие подразделения пожарной охраны локализуют горение, однако еще через 15 мин пожара происходит обрушение перекрытий.

В результате свободного горения в течение 30 мин площадь горения при неблагоприятном сценарии пожара, с учетом перехода горения в смежные помещения и с учетом возможного обрушения конструкций перекрытия через 45 мин и распространения горения по всей площади чердачного этажа составит

 

.

 

Для описанного варианта развития пожара величина ожидаемых годовых потерь составит

 

М₃(П) = 5·10^-6· 4000·384·1400·[1-0,79-(1-0,79)0,72] = 645,120 тыс. руб.

 

Таким образом, математическое ожидание годовых потерь от пожаров на объекте составит:

 

М(П) = 46,110 + 201,002 + 645,120 = 892,232 тыс. руб.

 

Полученные результаты расчета приемлемы при условии оборудования всех пожароопасных помещений системой автоматической пожарной сигнализации. В этом случае вероятность сценария пожара с обрушением конструкций перекрытий мала и составляет величину 0,06. Однако в существующем административно-бытовом корпусе часть пожароопасных помещений 4-го этажа сигнализацией не оборудована. При возникновении пожара в одном из этих помещений вероятность сообщения о возникновении пожара в пожарную часть после развития пожара на значительную площадь возрастает . С учетом этого ожидаемые годовые потери от таких пожаров составят

 

М₂(П) = 5·10^-6·4000·384·1400 (1-0,79) 0,72 = 2257,920 тыс. руб.

 

Общие ожидаемые годовые потери составят

 

М(П) = 46,110 + 2257,920 = 2304,030 тыс. руб.