Введение 3
Термины и определения 9
Обозначения и сокращения 10
1 Теоретические аспекты анализа пожаров в высотных зданиях и их
последствий в Российской Федерации 11
1.1 Характеристика пожаров и их последствий в высотных зданиях.. .11
1.2 Факторы повышенной опасности высотных зданий и
потенциальные источники пожарной опасности 13
1.3 Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности 16
2 Анализ объекта исследования и обоснование требуемых количества
сил и средств 31
2.1 Характеристика городского округа Самара и сведения по пожарной
технике, находящейся на вооружении ФГКУ «3 отряд ФПС по Самарской области» 31
2.2 Оперативно-тактическая характеристика объекта 49
2.3 Расчет сил и средств по существующему варианту 63
2.4 Расчет сил и средств по предлагаемому варианту 70
3 Предложения по повышению уровня пожарной безопасности людей в
здании объекта 78
3.1 Организация и методика проведения натурных наблюдений и
экспериментов 78
3.2 Патентно-информационный обзор мер, направленных на
обеспечение пожарной безопасности 80
3.3 Разработка организационно-технических мероприятий,
способствующих своевременному спасению и эвакуации людей из высотных зданий 82
Заключение 90
Список используемых источников 93
Актуальность и научная значимость настоящего исследования.
Время не стоит на месте, появляются новые технологии и в больших городах повсеместно строятся высотные здания, которые в силу своей специфики имеют большую степень потенциальной пожарной опасности в сравнении со зданиями нормальной этажности. Пожарная опасность для людей, находящихся в высотных зданиях, усиливается тем, что в отличие от малоэтажных домов сильно затрудняется эвакуация, а также возрастает сложность борьбы с пожарами.
На сегодняшний день пожары в жилых домах повышенной этажности, как по своей специфике, так и по значимости, являются наиболее сложными, так как при отсутствии или неисправности систем противопожарной защиты в зданиях и сооружениях затрудняется проведение эвакуации людей и тушение пожара.
В 2018 году в области зарегистрировано 475 пожаров в жилом секторе из которых 75 в многоэтажных жилых домах (основные причины возникновения пожаров неосторожное обращение с огнем (279) и короткое замыкание (81), спасено 458 чел. (2016 г. - 2, 2017 г. - 104, 2018 г. - 352) [10].
Следует отметить, что многоквартирные жилые дома и административные здания высотой более 28 метров, отнесены к объектам высокой степени риска, где их пожарная опасность заключается в пребывании большого количества людей, высокой скорости распространения пожара и его опасных факторов, в том числе в вертикальном направлении, большая протяженность путей эвакуации и малое количество времени для проведения эвакуации.
Пожарная опасность для людей, находящихся в высотных зданиях, усиливается тем, что в отличие от малоэтажных домов сильно затрудняется эвакуация, а также возрастает сложность борьбы с пожарами.
Основные причины трагических последствий при пожарах в высотных зданиях - блокирование путей эвакуации продуктами горения и огнем.
Актуальность и научная значимость настоящего исследования обосновывается тем, что пожарная опасность для людей, находящихся в высотных зданиях, усиливается, так как в отличие от малоэтажных домов сильно затрудняется эвакуация, а также возрастает сложность борьбы с пожарами.
Объект исследования: БЦ «Скала-Холл», расположенный по адресу г. Самара, Октябрьский р-н, Московское шоссе, 4 А, строение 2.
Предмет исследования: тактические возможности подразделения пожарной охраны по тушению возможного пожара на выбранном объекте.
Цель исследования: подтверждение целесообразности использования пожарного вертолета, так как привлекается меньшее количество мобильных средств пожаротушения, личного состава, а также уменьшается время боевого развертывания и ликвидации пожара.
Гипотеза исследования состоит в том, что тактические возможности подразделения пожарной охраны по тушению возможного пожара на выбранном объекте будут увеличены, если:
1. Проведена организация и методика проведения натурных
наблюдений и экспериментов.
2. Осуществлен патентно-информационный обзор мер, направленных на обеспечение пожарной безопасности.
3. Разработаны организационно-технические мероприятия,
способствующие своевременному спасению и эвакуации людей из высотных зданий.
Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:
- дать характеристику пожаров и их последствий в высотных зданиях;
- выявить факторы повышенной опасности высотных зданий и потенциальные источники пожарной опасности;
- проанализировать возможные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности;
- представить характеристику городского округа Самара и сведения по пожарной технике, находящейся на вооружении ФГКУ «3 отряд ФПС по Самарской области»;
- дать оперативно-тактическую характеристику объекта;
- произвести расчет сил и средств по возможным вариантам развития пожара;
- организовать проведение натурных наблюдений и экспериментов;
- провести патентно-информационный обзор мер, направленных на обеспечение пожарной безопасности;
- разработать организационно-технических мероприятия,
способствующие своевременному спасению и эвакуации людей из высотных зданий.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: ряд федеральных законов, нормативно-правовых актов, сводов правил, ГОСТов, регулирующих состояние противопожарной безопасности, публикации исследования противопожарной безопасности на высотных объектах, анализ зависимости поведения людей от их психофизиологических особенностей при натурном наблюдении за ними в человеческом потоке движения, проведенный на основе теории вероятности и математической статистики.
Базовыми для настоящего исследования явились также: патентно-информационные ресурсы, позволяющие повысить эффективность организационно-технических мероприятий тушения пожара в высотных зданиях.
Методы исследования:
- изучение законодательных и нормативных документов, регламентирующих пожарную безопасность;
- изучение проектной документации объекта;
- исследовании систем обеспечения безопасности на объекте;
- анализ пожарной опасности объекта;
- проведение расчетов, согласно существующих методик;
- выводы о проделанной работе.
Опытно-экспериментальная база исследования ФКУ «Центр управления в кризисных ситуациях Главного управления МЧС России по Самарской области».
Научная новизна исследования заключается в:
1. Организации проведения натурных испытаний по эвакуации из высотного здания.
2. Применении новых изобретений, направленных на усиление тактических возможностей подразделения пожарной охраны по тушению возможного пожара.
Теоретическая значимость исследования заключается в:
1. Проведено обобщение пожаров и их последствий в высотных зданиях.
2. Изучены факторы повышенной опасности высотных зданий и потенциальные источники пожарной опасности
3. Проанализированы возможные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности, сделано их обобщение.
Практическая значимость исследования. Итоги данной научной работы помогут обосновать потребность в усовершенствовании и обновлении применяемого пожарно-технического вооружения. Выводы, сделанные при проведении расчетов, могут быть полезны при внесении изменений в нормативные документы, определяющие положенность пожарно-технического вооружения для всех видов пожарной охраны.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечена тем, что:
1. Проанализированы способы обеспечения своевременной и беспрепятственной эвакуации людей.
2. Сформулированы основные проблемы процесса эвакуации людей из высотных зданий.
3. Разработан и апробирован алгоритм поэтапной эвакуации людей.
4. Обосновано применение новых изобретений, направленных на усиление тактических возможностей подразделения пожарной охраны по тушению возможного пожара.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в организации и проведении исследования состоит в участии организации проведения натурных наблюдений и экспериментов.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Его результаты докладывались на следующих конференциях:
- участие в международной научной конференции технико-научного журнала «Точная наука»: Теоретические аспекты анализа пожаров в высотных зданиях и их последствий в Российской Федерации.
На защиту выносятся:
1. В работе охарактеризованы пожары и их последствия в высотных зданиях, в частности такие:
- пожарные автолестницы и коленчатые подъемники с требуемой длиной колен сосредотачиваются у места пожара в нужном количестве через 1,5-2,0 часа. За это время огнем охватывается большая площадь высотного здания и до 15-25 этажей расположенных выше первоначального очага пожара, а люди, находящиеся на верхних этажах здания, часто погибают, не дождавшись помощи;
- эвакуационные лифты в настоящее время они не являются надежным средством спасания людей в силу того, что доступны для попадания в них огня и дыма, часто не имеют независимого надежного источника энергоснабжения, а шахты лифтов не являются герметичными и огнестойкими.
2. Проведен анализ объекта исследования и существующих мер безопасности по обеспечению пожарной безопасности. Система противопожарной защиты здания обеспечивается комплексом организационных мероприятий и технических средств, направленных на защиту людей и имущества от воздействия опасных факторов
пожара:
- незадымляемая лестничная клетка, имеющая входы через воздушную зону;
- принудительное удаление дыма из коридоров на этаже, где произошел пожар;
- создание подпора воздуха в лифтовых шахтах, лестничной клетке Н2;
- спринклерная система пожаротушения и внутренний ППВ;
- насосы - повысители с дистанционным управлением;
- патрубки для подключения пожарных автомобилей на подпитку внутреннего Ш1В;
- перевод лифтов в режим «пожарная опасность».
3. Организованы натурные наблюдения и эксперименты эвакуации людей из высотного здания. Доказано, что при использовании эвакуационных путей высотного здания длина пути существенно возрастает, становится необходимо применять другие пути эвакуации.
4. Обосновано применение новых изобретений, направленных на усиление тактических возможностей подразделения пожарной охраны. В качестве мероприятия, направленного на повышение уровня пожарной безопасности людей в здании объекта. Предлагается использование сверхтяжелого четырехвинтового многоцелевого вертолёта согласно патенту №2696680.
Основные результаты исследования представлены в публикациях:
Чумахан М.А. Теоретические аспекты анализа пожаров в высотных зданиях и их последствий в РФ // Точная наука. №4. 2020. С.46-50.
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, трех разделов, заключения, содержит 17 рисунков, 21 таблица, список используемых источников, приложений. Основной текст работы изложен на 103 страницах.
По результатам анализа литературных источников, можно сказать, что тема повышения эффективности организационно-технических мероприятий тушения пожара в высотных зданиях изучена в достаточно полном объеме. Но нельзя забывать о необходимости разработки и совершенствования новых методов управления тушением пожара и проведением аварийно-спасательных работ.
Анализ развития и тушения пожаров, произошедших в высотных зданиях показал, что время прибытия и развертывания пожарных частей для спасания людей и ликвидации пожара может изменяться от нескольких десятков минут до двух часов и более. Если время прибытия первого пожарного подразделения составляет 8-12 мин, то следующие пожарные расчеты (в требуемом количестве для локализации пожара и спасании людей из горящего высотного здания) прибывают к месту вызова в течение часа. Нередки случаи, когда пожарные автолестницы и коленчатые подъемники с требуемой длиной колен сосредотачиваются у места пожара в нужном количестве через 1,5-2,0 часа. За это время огнем охватывается большая площадь высотного здания и до 15-25 этажей расположенных выше первоначального очага пожара, а люди, находящиеся на верхних этажах здания, часто погибают, не дождавшись помощи.
Для спасания людей могли бы использоваться специальные пожарные (эвакуационные) лифты. Однако в настоящее время они не являются надежным средством спасания людей в силу того, что доступны для попадания в них огня и дыма, часто не имеют независимого надежного источника энергоснабжения, а шахты лифтов не являются герметичными и огнестойкими.
Сегодня для проведения спасательных операций и тушения пожара в высотном здании, особенно на его верхних этажах, имеются пожарные вертолеты.
На тушения может быть подана пена низкой кратности с повышенной устойчивостью к разрушению при высокой температуре пожара. Ее можно подавать компактной струей на расстояние до 40 м. Вертолеты в Москве оборудованы тросовым спасательным устройством, а иногда на них имеются спасательные веревочные лестницы или корзины.
В некоторых случаях пожаров в высотных зданиях, пожарные вертолеты являются единственным средством спасания людей, которые находятся на верхних этажах и крыше горящего здания.
Таким образом, наиболее перспективным, для практического применения, требующими дальнейшего изучения и разработки средствами спасания людей и тушения пожаров в высотных зданиях являются:
- незадымленные лестничные клетки с подпором воздуха и зонами безопасности для людей;
- специальные пожарные (эвакуационные) лифты с особыми требованиями по безопасности для них;
- пожарные вертолеты, оборудованные средствами спасания людей и тушения пожара, а также выполняющие роль командного пункта для руководителя тушения поджара;
- подача воды пожарными переносными автопомпами с помощью сухотрубов и вперекачку.
В качестве мероприятия, направленного на повышение уровня пожарной безопасности людей в здании объекта предлагается использование сверхтяжелого многоцелевого вертолёта согласно патенту №2696680.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение диапазона продольной центровки, увеличение грузоподъемности вертолета, способность тушения пожаров и возможность перевозки тяжелой техники.
Помимо этого, предлагается оснастить сверхтяжелый четырехвинтовой многоцелевой вертолет специальными резервуарами для огнетушащей жидкости.
Подача огнетушащей жидкости дискретными порциями на высоте над пожаром с температурой воздуха, соответствующей температуре замерзания воды, обеспечивает превращение дискретных порций огнетушащей жидкости в градины, которые перемещаются вместе с потоками воздуха, обрастают новыми слоями воды и превращаются в градины большего размера. Таким образом, в очаг пожара попадает значительно большее количество воды, чем было изначально в резервуаре для огнетушащей жидкости.
Тушение пожара градом в разы быстрее, чем водой. В результате плавления лед превращается в воду и далее тушение пожара происходит уже с теплоемкостью воды. Таким образом, эффективность тушения повышается не менее, чем в 10 раз.
Применение предлагаемой технологии и резервуара позволяет значительно реже осуществлять дозаправку резервуара огнетушащей жидкостью и, следовательно, уменьшить количество вылетов воздушного судна, что существенно уменьшит расход топлива.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
