Анализ влияния фактора огнестойкости строительных конструкций на обеспечение безопасности людей при пожаре

Введение. Для формирования современных нормативных требований по обеспечению огнестойкости строительных конструкций в условиях пожара, разработки научно-обоснованных решений по противопожарной защите зданий и сооружений в случае вынужденных отступлений от требований нормативных документов в части огнестойкости, обоснования возможности строительства зданий и сооружений с ненормируемыми пределами огнестойкости на основе современных конструктивных систем и т.д. необходима разработка методологических положений, позволяющих оценить влияние фактора огнестойкости строительных конструкций на безопасность людей при их эвакуации и спасении с учетом состава и функциональных характеристик иных систем противопожарной защиты.

Целью статьи является разработка общих методологических положений и математических соотношений, позволяющих оценить влияние пределов огнестойкости строительных конструкций как на возможность безопасной эвакуации из зданий, так и на возможность их безопасного спасения.

Методы. Используются аналитический и математический методы, позволяющие оценить совместное влияние динамики изменения опасных факторов пожара на путях эвакуации, в помещении с нахождением человека, ожидающего спасения пожарными подразделениями, а также на путях перемещения этого человека пожарными подразделениями, в сочетании с оценкой времени потери огнестойкости конструкций, которые определяют возможность безопасной эвакуации и спасения людей.

Результаты. Разработаны теоретические положения, позволяющие учесть влияние фактора огнестойкости строительных конструкций зданий на безопасность находящихся в здании людей при пожаре.

Выводы. На основе исследований проведена разработка общих методологических положений и математических соотношений, позволяющих определить количественные соотношения между степенью огнестойкости здания, пределами огнестойкости его строительных конструкций, временем прибытия пожарных подразделений, типом системы оповещения и управления эвакуации и возможностью безопасной эвакуации и безопасного спасения находящихся в этом здании людей.

1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности : Федеральный закон Российской Федерации от 22.07.2008 № 123-ФЗ (в ред. Федерального закона от 30.04.2021 № 117-ФЗ). URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_78699/

2. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках различных классов функциональной пожарной опасности. 2-е изд., испр. и доп. М. : ВНИИПО, 2016. 79 с.

3. СП 1.13130.2020. Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы. URL: https://www.standards.ru/document/6528504.aspx

4. Бедрина Е.А., Рекин А.С., Храпский С.Ф., Бокарев А.И., Денисова Е.С. Прогнозирование динамики тепломассообменных процессов при пожарах в типовых многоэтажных жилых зданиях // Динамика систем, механизмов и машин. 2019. Т. 7. № 3. С. 10–15. DOI: 10.25206/2310-979373-10-15

5. Дроздов Д.С., Дроздова Т.И. Графическое моделирование для оценки опасных факторов пожара // Техногенная и природная безопасность : сб. науч. тр. V междунар. науч.-практ. конф. Саратов, 24–26 апреля 2019 г. / под ред. С.М. Рогачевой, А.С. Жутова, И.М. Учаевой. Саратов : Амирит, 2019. С. 69–73.

6. Ярош А.С., Чалаташвили М.Н., Кроль А.Н., Попова Е.А., Романова В.В., Сачков А.В. Анализ математических моделей развития опасных факторов пожара в системе зданий и сооружений // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2019. № 1. С. 50–56.

7. Nuclear Safety NEA/CSNI/R (2017) 14. Investigating heat and smoke propagation mechanisms in multi-compartment fire scenarios final report of the PRISME project. January 2018. URL: www.oecdnea.org

8. McGrattan K., Miles S. Modeling fires using Computational Fluid Dynamics (CFD) // SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. Chapter 32. 5th ed. Society of Fire Protection Engineers, 2016. Pp. 1034–1065. DOI: 10.1007/9781-4939-2565-0

9. McGrattan K., McDermott R., Hostikka S., Floyd J. Fire dynamics simulator user’s guide. National Institute of Standards and Technology, 2019. 288 p.

10. Leventon I., Bonny J. Influence of dispositional and situational factors on human perceptions of fire risk. London: Interflam, 2019.

11. Gwynne S., Kuligowski E., Kinsey M., Hulse L. Modelling and influencing human behaviour in fire // Fire and Materials. 2017. Vol. 41. Issue 5. Pp. 412–430. DOI: 10.1002/fam.2391 URL: https://www.nist.gov/publications/modelling-and-influencing-human-behaviour-fire (Accessed February 15, 2022).

12. ISO 13571:2012. Life-threatening components of fire — Guidelines for the estimation of time to compromised tenability in fires.

13. Матюшин А.В., Гомозов А.В., Иващук Р.А. Моделирование динамики опасных факторов пожара в помещениях с людьми, нуждающимися в спасении, с учетом наличия неплотностей в притворах дверей // Пожарная безопасность. 2013. № 4. С. 63–68. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20929304

14. Матюшин А.В., Гомозов А.В., Иващук Р.А. Методика расчета динамики опасных факторов пожара в помещениях при наличии неплотностей в притворах дверей (щелей) // Пожарная безопасность. 2015. № 4. С. 92–100. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25064046

15. Пехотиков А.В., Гомозов А.В., Усолкин С.В., Иващук Р.А. Оценка возможности спасения людей при пожаре в жилом здании // Пожарная безопасность. 2021. № 3. С. 86–96. DOI: 10.37657/vniipo.pb.2021.30.18.010

16. Saarinen P.E., Kalliomäki P., Tang J.W., Koskela H. Large eddy simulation of air escape through a hospital isolation room single hinged doorway — validation by using tracer gases and simulated smoke videos // PLOS ONE. 2015. Vol. 10. Issue 7. P. e0130667. DOI: 10.1371/journal.pone.0130667

17. Martin D., McLaughlin B.P. E. Influence of gap sizes around swinging doors with builders hardware on fire and smoke development. Arup North America Ltd. San Francisco, CA, USA. March, 2018. URL: https://www.nfpa.org/-/media/Files/News-and-Research/Fire-statistics-and-reports/Building-and-life-safety/RFInfluenceGapSizeAroundSwingingDoors.pdf

18. Zhang C., Asif U. Heat transfer principles in thermal calculation of structures in fire // Fire Safety Journal. 2015. URL: https://www.nist.gov/publications/heattransfer-principles-thermal-calculation-structures-fire

19. Шебеко Ю.Н., Шебеко А.Ю., Гордиенко Д.М. Расчетная оценка эквивалентной продолжительности пожара для строительных конструкций на основе моделирования пожара в помещении // Пожарная безопасность. 2015. № 1. С. 31–39. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23092671

20. Методы расчета температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения : рекомендации. М. : ВНИИПО. 1988. 56 с.

21. Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий : методические рекомендации к СП 7.13130.2013. М. : ВНИИПО, 2013. 58 с.

22. СП 2.13130.2020. Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты. URL: https://www.standards.ru/document/6528503.aspx

23. СП 4.13130.2013. Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям (Изменение № 1). URL: https://www.standards.ru/document/5315802.aspx

24. Холщевников В.В., Самошин Д.А., Парфененко А.П., Кудрин И.С., Истратов Р.Н., Белосо- хов И.Р. Эвакуация и поведение людей при пожарах : учеб. пос. М. : Академия ГПС МЧС России, 2015. 262 с.