Развитие методологии определения пожарного риска для оценки эффективности противопожарной защиты лестничных клеток

Аннотация. Положениями нормативных документов в области пожарной безопасности установлены требования к размерам простенков между окнами помещений и лестничных клеток, направленные на ограничение распространения опасных факторов пожара по фасаду здания из горящих помещений в объем лестничных клеток. Вместе с тем эти требования не имеют исчерпывающего характера, позволяющего обеспечить их применение для всех проектных решений, имеющих место на практике.

Современное противопожарное нормирование предполагает возможность обоснования отступлений от нормативных требований, а также обоснование отсутствующих нормативных требований на основе определения пожарного риска.

Однако наличие таких обоснований требует развития соответствующей методологии определения пожарного риска, которое проанализировано в настоящей статье.

Проведенные расчеты динамики распространения опасных факторов пожара в обычные лестничные клетки показали, что временные интервалы их блокирования опасными факторами пожара в большей степени зависят от скорости ветра, отчего возникает необходимость учета характерных для различных регионов значений скорости ветра, определенных нормативными документами, при утверждении обоснований.

Моделирование распространения пожара с горящего балкона в оконные проемы лестничной клетки показало, что при одновременном пожаре в жилом помещении и на балконе распространение опасных факторов пожара по фасаду здания имеет значительно более интенсивный характер, чем при пожаре только в пределах балкона.

Кроме того, на распространение пожара, как показали расчеты, влияет конструктивное исполнение балконного ограждения.

Необходимо также учитывать горение помещений, имеющих выход на балкон, а также условия разрушения светопрозрачного ограждения балконов.

Лестничные клетки являются не только путем эвакуации, но и безопасным способом спасения пожарными подразделениями людей, которые не могут самостоятельно эвакуироваться из здания, а в ряде случаев — пожаробезопасными зонами.

С учетом этого необходимо защитить находящихся в лестничной клетке людей от пожара в смежных помещениях достаточно продолжительный период времени, т. е. обеспечить огнестойкость стен лестничных клеток, в связи с чем этот фактор должен быть учтен при развитии методологических положений определения пожарного риска.

Показано, что для прогнозирования распространения опасных факторов пожара из окон горящих помещений или с балконов по фасаду здания в окна лестничных клеток с учетом влияния ветра должно быть использовано полевое моделирование динамики пожара с конкретной моделью турбулентности, позволяющей учесть влияние естественной конвекции. Теплоперенос излучением рекомендуется учитывать на основе метода дискретного радиационного переноса, а радиационные свойства продуктов горения могут быть определены согласно модели взвешенной суммы серых газов с конкретными коэффициентами аппроксимации. Кроме того, должны учитываться эффекты горения находящихся на фасаде материалов.

Был сделан вывод о том, что для дополнения изложенных в статье математических соотношений по определению безопасности людей, находящихся в лестничной клетке, требуется разработать методологию расчета временных интервалов прибытия пожарных подразделений к людям и окончания спасательных работ с учетом общего количества спасаемых и персонала пожарных подразделений.

Введение

Для ограничения распространения пожара по фасаду из окон горящих помещений в оконные проемы лестничных клеток положениями СП 2.13130.2020. предусмотрены требования к ширине простенков — глухих участков наружной стены с нормируемым пределом огнестойкости, расположенных между смежными по горизонтали проемами помещений и лестничных клеток. Вместе с тем в СП 2.13130.2020 не приведен исчерпывающий перечень помещений с указанием необходимых размеров простенков, а кроме того, на практике часто возникает необходимость проектирования простенков, размеры которых не соответствуют нормативным требованиям. Кроме того, в СП 2.13130.2020 не дифференцированы требования к размерам простенков для лестничных клеток с открываемыми окнами (типа Л1, Н1 и Н3) и лестничных клеток (типа Н2) с неоткрываемыми окнами.

Необходимо также учитывать, что в нормативных документах (СП 1.13130.2020, СП 2.13130.2020). отсутствуют требования к ширине простенка между балконами, окнами лестничной клетки, выполняющей функции пожаробезопасной зоны, окнами смежных помещений и др.

Перечисленные выше обстоятельства обуславливают необходимость проведения расчетного обоснования невыполнения нормативных требований, а также мероприятий, предусматриваемых из-за отсутствия противопожарных требований.

Существующая методика определения пожарного риска (приказ МЧС России от 14 ноября 2022 г. № 1140) базируется на сравнении времени блокирования путей эвакуации, в т. ч. в лестничной клетке, опасными факторами пожара (далее — ОФП), которые распространяются через помещения и коридоры внутри здания, со временем эвакуации людей. При этом не учитывается возможность наружного распространения ОФП в окна лестничной клетки из оконных проемов горящих помещений и с балконов.

Также не учитывается необходимость обеспечения безопасного нахождения маломобильных групп населения (далее — МГН) на площадках лестничных клеток, выполняющих функции пожаробезопасных зон 4-го типа, а также их спасения.

Статья посвящена анализу возможных направлений развития методологии определения пожарного риска, позволяющих предусмотреть приведенные выше обстоятельства с учетом результатов современных исследований в этой области.

Перейти к содержимому PDF

Заключение

Для реализации широкого спектра проектных решений необходимы современные методологии, позволяющие обосновать невыполнение нормативных требований в части размеров простенков между окнами помещений и лестничных клеток, а также соответствующие размеры при отсутствии нормативных требований.

В работе проанализированы основные направления развития существующей методики определения пожарного риска, позволяющие реализовать указанные задачи.

Показано, что при расчетах динамики распространения пожара из окон горящих помещений и с балконов в окна лестничных клеток необходимо учитывать скорость ветра в районе размещения объекта.

Представленный в статье анализ показал, что для подтверждения возможности своевременного прибытия пожарных подразделений к первому спасаемому и безопасного последовательного перемещения людей с разных площадок лестничной клетки необходимо развитие новых методологий, позволяющих оценить безопасность находящихся там МГН. После необходимой апробации они будут использованы для дополнения действующих методик определения пожарного риска.

Если проектные решения предусматривают применение на наружных поверхностях зданий горючих материалов, то используемые математические модели должны учитывать эффекты, связанные с их горением.

Полученные результаты определяют направления развития методологии определения пожарного риска, позволяющей учесть эффект распространения пожара по фасаду здания в лестничные клетки. Их применение позволяет уточнить соответствующие нормативные положения, своды правил по пожарной безопасности, а также обосновать отсутствующие требования.