Федеральноеагентство по образованию
Федеральноегосударственное образовательное учреждение
среднегопрофессионального образования
«Саратовскийгосударственный профессионально – педагогический
колледж имениЮ. А. Гагарина»
Курсоваяработа
Пожарнаябезопасность.
Расчет путейэвакуации
Разработал
Студент гр. ПБ – 32
А.В. Миронов
Саратов 2009
Содержание
Введение
1. Исходные данные
2. Определения, применяемые вкурсовой работе
3. Эвакуационные выходы и пути
4. Особенности движения людей приэвакуации
5. Системы оповещения и управленияэвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях
6. Противопожарный занавес
7. Расчет параметров эвакуации иззрительного зала
8. Расчет параметров эвакуации изздания театра
Заключение
Список использованных источников
Приложения
Приложение А. План зрительного зала
Приложение Б. Эвакуационные выходы изпомещения второго и вышерасположенных этажей
Введение
Эвакуация людейпредставляет собой процесс организованного самостоятельного движения людейнаружу из помещений, в которых имеется возможность воздействия на них опасныхфакторов пожара.
Эвакуация осуществляетсяпо путям эвакуации через эвакуационные выходы.
Анализ причин гибели и травмированиелюдей при пожарах показывают, что основные направления обеспечения безопасностилюдей – своевременная эвакуация людей, которые должны покинуть здание раньше,чем возникнет опасность для их жизни. Большое значение имеют конструктивные иобъемно- планировочные решения эвакуационных выходов и путей, обеспечивающиесвободное, без препятствий, задержек и нарушений нормального ритма движенияэвакуирующихся.
Как показывает практика,только техническими решениями обеспечить безопасность людей на случай пожараневозможно. Многое зависит от оперативных действий администрации.
Обязательное требованиенормативных документов – оборудование зданий с массовым пребыванием людейсистемами оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ), разработка плановэвакуации, инструкций о мерах пожарной безопасности.
При этом планы эвакуациидолжны практически отрабатываться с обслуживающим персоналом не менее, чем одинраз в год совместно с подразделениями пожарной охраны.
Для беспрепятственногодвижения людей необходимо выполнить следующие условия:
Двери на путях эвакуациидолжны открываться по направлению выхода из здания;
Устройство раздвижных,вращающихся дверей, турникетов на путях эвакуации не допускается;
Ширину дверных проемовпри входе в лестничную клетку рассчитывают по числу эвакуирующихся с этажазданий;
Наружные двери при выходеиз лестничных клеток не должны быть меньше ширины марша;
Наружные эвакуационныедвери зданий не должны иметь запоров, которые не могут быть открытыми изнутрибез ключа;
Коридоры должны иметьестественное освещение;
Не допускается отделкапутей эвакуации горючими и полимерными материалами и устройство шкафов,кладовок;
Проектировать коридорыследует без местных сужений, тупиков, выступающих конструкций;
В местах перепада высотустраивают пандусы.
Эвакуация людей зависитот плотности людских потоков.
Таблица 1 – Значенияскоростей и интенсивности движения людских потоков в зависимости от ихплотностиПлотность потока М2/м2 Горизонтальный путь Дверной проем Лестница в низ Лестница вверх Скорость М/мин Интенсивность М/мин Интенсивность М/мин Скорость М/мин Интенсивность М/мин Скорость М/мин Интенсив-ность М/мин 0,01 100 1 1 100 1 60 0,6 0,05 100 5 5 100 5 60 3 0,1 80 8 8,7 95 9,5 53 5,3 0,2 60 12 13,4 68 13,6 40 8 0,3 47 14 16,5 52 15,6 32 9,6 0,4 40 16 18,4 40 16 26 10,4 0,5 33 16,5 19,6 31 15,5 22 11 0,6 27 16,2 19 24 14,4 18 10,8 0,7 23 16,1 18,5 18 12,6 15 10,5 0,8 19 15,2 17,3 13 10,4 13 10,4 0,9 и более 15 13,5 8,5 8 7,2 1 9,9
Плотность людского потокаопределяется по формуле (1).
/> (1)
где N – количество людей;
L – длина участка;
/> — ширина участка;
S – площадьгоризонтальной проекции человека.
1 Исходные данные
Здание театра II с.о.,сцена колосниковая.
Параметры эвакуации:
Расстояние от наиболееудаленного зрителя до ближайшего прохода L1 – по варианту-30
Расстояние от наиболееудаленного ряда до ближайшего выхода L2 – по варианту-40
Ширина дверных проемов иззрительного зала – 4,2м.;
Ширина между рядами – 0,4м.;
Ширина проходов взрительном зале – 1,2м;
Вместительностьзрительного зала – 300
Объем помещений театра –40 тыс. м3.
Полы в зрительном зале(портере) горизонтальные.
Театр оборудован системойоповещения и управления эвакуацией людей третьего типа в соответствии табл. 1НПР-104-03.
Сцена театра имеетпротивопожарный занавес, который приводится в действие из помещения пожарногопоста, а также вручную лебедкой.
Кроме этого портальныйпроем защищен дренчерной системой.
Имеется прямая телефоннаясвязь с диспетчером ГПС МЧС.
2. Определения,применяемые в курсовой работе
Опасный фактор пожара –фактор пожара, воздействие которого на людей и материальные ценности можетприводить к ущербу.
Пожарная опасность здания– состояние объекта, характеризуемое вероятностью возникновения пожара.
Степень огнестойкостиздания – классификационная характеристика объекта, определяемая показателямиогнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций.
Противопожарный занавес –дымонепроницаемая конструкция с нормируемым пределом огнестойкости, выполненнаяиз негорючих материалов и опускаемая при пожаре для отделения сцены отзрительного зала.
Эвакуация людей –вынужденный процесс движения людей из зоны, где имеется возможность воздействияна них опасных факторов пожара.
Эвакуационный выход –выход, ведущий в безопасную при пожаре зону.
Путь эвакуации – безопасныйпри эвакуации людей путь, ведущий к эвакуационному выходу.
Плотность людского потока– количество эвакуируемых людей на один метр площади эвакуации.
Предельное расстояниеэвакуации – путь, пройденный эвакуируемыми людьми за время, не превышающеенормативно-необходимое время эвакуации.
Пожарная безопасность –состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключаетсявозможность возникновения пожара.
Система пожарнойбезопасности – комплекс организационных мероприятий и технических средств,направленных на предотвращение пожара и ущерба от него.
Система предотвращенияпожара – комплекс организационных мероприятий и технических средств,направленных на исключения условий возникновения пожара.
Система противопожарнойзащиты – совокупность организационных мероприятий и технических средств,направленных на предотвращение воздействия на людей, правил выполнения работ иэксплуатации объекта, направленных на обеспечение его пожарной безопасности.
Система противопожарнойзащиты – обеспечение незадымляемости, снижение температуры и удаление продуктовгорения и термического разложения на путях эвакуации.
3. Эвакуационные выходы ипути
3.1 В соответствии СНиП21-01-97 п. 6.9 эвакуационными выходами являются, если они ведут:
а) Из помещенийпервого этажа наружу:
- непосредственно;
- через коридор;
- через вестибюль;
- через лестничнуюклетку;
- через коридор ивестибюль;
- через коридор илестничную клетку.
б) Из помещенийлюбого этажа, кроме первого:
- непосредственно вл/к;
- в коридор,ведущий непосредственно в л/к;
- в холл (фойе),имеющий выход непосредственно в л/к.
в) В соседнеепомещение на том же этаже обеспеченное выходами, указанными в «а» и «б».
Выход из подвалов ицокольных этажей, являющимися эвакуационными, как правило, следует предусматриватьнепосредственно наружу обособленных от общих л/к здания.
3.2 Нормированиеэвакуационных путей и степени стойкости зрелищных предприятий
Зрелищные предприятияотносятся к зданиям с массовым пребыванием людей.
Согласно СНиП 21-01-97(п.6.15) при наличии двух эвакуационных выходов каждый из них должен обеспечитьбезопасную эвакуацию всех людей, находящихся в помещении.
Расчетная ширинаэвакуационных выходов определяется по формуле (2).
/>, (2)
где N- количество человек в помещении;
N – количество людей на 1 м. шириныэвакуационного выхода (двери).
При наличии более двухэвакуационных выходов, расчетная ширина эвакуационных выходов рассчитывается поформуле (3).
/>, (3)
где n – количество выходов (когда n>2).
Необходимое времяэвакуации из зрительных залов I и II степени огнестойкости определяется взависимости от типа сцены и объема зрительного зала по СНиП 21-01-97 «Пожарнаябезопасность зданий и сооружений».
Ширина дверных проемовнезависимо от результатов расчета в зрительном зале должна быть не менее 1,2 м.и не более 2,4 м., ширина кулуаров – не менее 2,4 м.
Количество эвакуационныхвыходов из зрительного зала, со сцены, с рабочих галерей, из трюма должно бытьне менее двух.
Высота эвакуационныхвыходов должна быть не менее 1,9 м.
Ширина марша лестницы,предназначенной для эвакуации людей, в том числе в лестничной клетки должныбыть не менее ширины любого эвакуационного выхода (двери) и не менее:
- 1,3м – для зданийкласса Ф 1.1;
- 1,2м – для зданияс числом людей более 200 человек;
- 0,7м – длялестниц, ведущих к одиночным рабочим местам;
- 0,9м – для всехостальных случаев.
По функциональнойпожарной опасности театры относятся к классу Ф2 Зрелищные и культурно-просветительные учреждения.
Здания- помещения, илигруппы помещений, функционально связаны между собой, по функциональной пожарнойопасности подразделяются на классы в зависимости от способа их использования иот того, в какой мере безопасность людей в них в случае возникновения пожаранаходится под угрозой.
Принято пять классов пофункциональной пожарной опасности:
- Ф1 Для постоянногопроживания людей;
- Ф2 Зрелищные икультурно-просветительные учреждения;
- Ф3 Предприятия пообслуживанию населения;
- Ф4 Учебныезаведения, научные и проектные организации;
- Ф5Производственные и складские здания, сооружения, помещения.
Здания театров свместимостью более 800 человек, проектируются I и IIстепеней огнестойкости.
Предел огнестойкостистроительных конструкций определяется по СНиП 21-01
Таблица 2 — Пределогнестойкости строительных конструкцийСтепень огнестойкости здания Степень огнестойкости строительных конструкций, не менее
Несущие
элементы здания
Наружные
несущие стены
Перекрытия
междуэтажные Элементы беснерданных покрытий Лестничные клетки Настилы
Фермы,
балки,
прогоны Внутренние стены Марши и площадки лестниц I R 120 E 30 REJ 60 RE 30 R 30 REJ 120 R 60 II R 90 E 15 REJ 15 RE 15 R 15 REJ 90 R 60 III R 45 E 15 REJ 45 RE 15 R 15 REJ 60 R 45 IV R 15 E 15 REJ 15 RE 15 R 15 REJ 45 R 15 V Не нормируется
4. Особенности движениялюдей при эвакуации
Примером рассмотренияможет служить зрелищное предприятие с массовым пребывание людей.
4.1 В нормальных условиях
По окончании спектаклядвижение людей начинается не одновременно:
- часть аплодируетартистам;
- часть идет кгардеробу;
- часть ожидает вкреслах.
Таким образом движение впроходах, кулуарах и на лестницах регулируется разумной волей людей.
Психологический факторпреобладает над физическим, давление в потоке отсутствует, а плотность людскихпотоков в проходах и соответствующие им скорости движения являются величинамипроизвольными и могут колебаться в широком диапазоне.
При расчете параметровдвижения людей при эвакуации рассчитывается плотность людского потока (D) – количество людей на 1 м2площади эвакуационного пути, является исходной характеристикой для определенияскорости и интенсивности движения.
Предельное значение /> чел/м2
При Д=9чел/м2скорость движения уменьшается до 15 м/мин.
Интенсивность движения (q) – количество людей проходящих через1м ширины пути в единицу времени.
Общая пропускнаяспособность определяется по формуле (4).
/>, (4)
где /> — ширина прохода;
q- интенсивность движению.
Интенсивность движенияопределяется по формуле (5).
/>, (5)
По мере увеличенияплотности интенсивность движения увеличивается до максимального значения, затемуменьшается.
Итак, скорость иинтенсивность движения людей в потоке зависят от плотности:
/>, (6)
Плотность потоков могутколебаться от 0 до 7чел/м2.
Продолжительностьэвакуации людей из зданий при нормальном движении зачастую не ограничиваются.
4.2 При вынужденнойэвакуации
Процесс эвакуацииначинается одновременно, при этом плотности потоков в пределах проходовзрительного зала, как по ширине проходов, так и по их длине считаютсяпрактически одинаковыми.
Часть людей проявляютфизические усилия для ускорения движения.
В связи с этим плотностипотоков достигают предельных значений.
При наличии препятствийдля движения, энергия движения расходуется на уплотнение человеческих тел дофизического предела и получения травм до смертельных.
При этом надо иметьввиду, что люди устремляются при вынужденной эвакуации не рассредоточено повсем имеющимся выходам, а в ближайшие, что резко увеличивается людской поток.
Кроме этого частьэвакуирующихся, находящихся в середине потока, не в состоянии изменитьнаправление движения и вынуждена пассивно следовать за общим потоком.
4.3 Опасные факторыпожара
Крайне негативноедействие при эвакуации оказывают опасные факторы пожара:
- температура, при t >1000С возможна потерясознания и через несколько минут – гибель. Получение ожогов на поверхности телаболе 30% опасно для жизни человека;
- выделениетоксичных продуктов горения при пожарах в зданиях с применением полимерных исинтетических материалов.
Основной причиной гибелилюдей при пожарах является наличие в воздухе и отравление оксидом углерода, такон в 200 раз лучше реагирует с кровью, чем кислород, поэтому наступаеткислородное голодание;
Концентрация оксидауглерода 0,5% вызывает смертельное отравление через 20 мин.
- потеря видимостив следствии задымления;
- понижениеконцентрации кислорода.
При уменьшенииконцентрации кислорода на 3% замедляются двигательные функции организма.Опасной считается концентрация кислорода 14%.
5. Системы оповещения иуправления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях
Основные требованияизложены в НПБ-104-03.
Система оповещения иуправления эвакуацией (СОУЭ) – комплекс организационных мероприятий итехнических средств, предназначенный для своевременного сообщения людяминформации о возникновении пожара и необходимости и путях эвакуации.
Оповещение и управлениеэвакуацией людей при пожаре осуществляется:
— подачей звуковых и (или) световыхсигналов во все помещения;
— трансляцией текстов о необходимостиэвакуации;
— размещением эвакуационных знаковбезопасности на путях эвакуации;
— включением эвакуационного освещения;
— дистанционным открыванием дверейэвакуационных выходов.
СОУЭ должна включаться отимпульса, формируемого автоматической установкой пожарной сигнализации илипожаротушения.
СОУЭ должнафункционировать в течении времени, необходимого для завершения эвакуации людейиз здания.
Оповещатели не должныиметь регуляторов громкости и должны подключаться к сети без разъемныхустройств.
Электропитание СОУЭдолжно осуществляться от резервного источника питания, а коммуникациидопускается проектировать совмещениями с радиотрансляционной сетью здания.
Нормами предусмотренопять типов СОУЭ в зависимости от способа оповещения, деления здания от зоныоповещения.
Таблица 3 – Типы системоповещения и управление эвакуацией людейХарактеристика СОУЭ Наличие указанных характеристик у различных типов СОУЭ 1 2 3 4 5 1. Способы оповещения: звуковой (сирена, тонированный сигнал и др.) + + * * * речевой (передача специальных текстов), световой: - - + + + а) световые мигающие указатели * * * * * б) световые Оповещатели «Выход» * + + + + в) статистические указатели направления движения - * * + * г) динамические указатели направления движения - - - * + 2. Разделения здания на зоны пожарного оповещения - - * + + 3. Обратная связь зон оповещения с помещением пожарного поста – оповещения - - * + + 4. Возможность реализации нескольких вариантов организации эвакуации из каждой зоны оповещения - - - * + 5. Координированное управление из одного пожарного поста – диспетчерской всеми системами здания, связанными с обеспечением безопасности людей при пожаре - - - - +
1. + требуются: *допускаются; — не требуется.
2. Допускаетсяиспользование звукового способа оповещения для СОУЭ 3-5 типов в отдельных зонахоповещения.
3. В здания, гденаходятся (работаю, проживают, проводят досуг) глухие и слабослышащие люди,требуется использование световых или световых мигающих оповещателей.
4. СОУЭ 3-5 типовотносятся к автоматизированным системам.
6. Противопожарныйзанавес
В соответствии с нормамипроектирования культурно-зрелищных учреждений ВСН 45-86 противопожарный занавеспредусматривается в зданиях театров со зрительными залами 800 мест и более.
Надежная и эффективнаяработа противопожарного занавеса имеет большое значение для обеспечениябезопасной эвакуации зрителей и успешного тушения пожаров.
Конструкция занавесадолжна иметь соответствующий предел огнестойкости, прочность,газонепроницаемость.
Полотнищеподъемно-опускного занавеса подвешивают в двух точках с помощью стальныхканатов, перекинутых через блоки и соединенных с контргрузами.
Полотнище соединено черезсистему канатов и блоков с лебедкой.
/>
Рисунок 1. — Схемамеханизма противопожарного занавеса
1 контргруз;
2 полотнищепротивопожарного занавеса;
3 лебедка.
Движение противопожарногозанавеса при закрывании портального проема происходит под действием силытяжести, при ослаблении троса лебедки со скоростью 0,2 м/сек.
Занавес представляетсобой жесткую пространственную систему в виде металлического каркаса,защищенного от воздействий высоких температур со стороны сцены теплоизоляцией.
Толщину теплоизоляциипредусматривают с таким расчетом, чтобы температура на поверхности каркаса непревышала 2000С через один час с момента возникновения пожара.
/>
Рисунок 2. — Теплоизоляции занавеса
1 – асбестодиатомоваяштукатурка;
2 – совелитовые плиты;
3 — волнистая
7. Расчет параметровэвакуации
7.1 По протяженностипутей продолжительность эвакуации из зрительного зала рассчитывается по формуле(7).
/>
где /> - расстояние от наиболееудаленного зрителя до ближайшего прохода, м;
/> - расстояние от наиболее удаленногоряда до ближайшего выхода, м;
/> — скорость движения между креслами,м/мин-1;
/> — скорость движения в проходах, м/мин-1.
По расчетным даннымскорости движения принимаются равными:
/>= 40 м/мин;
/> = 16 м/мин.
/>,
Необходимое времяэвакуации из зальных помещений общественных зданий определяется по СНиП21-01-97.
Таблица 4 — Необходимоевремя эвакуацииНаименование помещений
Необходимое время эвакуации, в мин, при объеме помещения, тыс. м3 10 20 40 60 Зрительные залы в театрах 2,0 2,5 2,5 - Зрительные, концертные, выставочные залы 3,0 3,5 4,0 4,5 Торговые залы универсамов, торговые центры, супермаркеты 2,0 2,5 2,5 - Здание театра в целом 2,5 3,4 4,5 5
Согласно таблицы 4необходимые время эвакуации (/>) иззрительного зала при его объеме 40 тыс. м3 равно 2,5 мин. Такимобразом />, что не соответствуетусловию безопасности эвакуации.
Оставляя значение />(длина ряда), определяемтребуемую длину прохода до ближайшего выхода /> поформуле (8).
/>
где /> - необходимое времяэвакуации, мин;
/> - длина ряда, м;
/> - скорость движения между креслами,м/мин;
/> - скорость движения в проходах,м/мин;
/>
Вывод: расстояние отнаиболее удаленного ряда следует принимать не более 37м.
7.2 Продолжительностьэвакуации по пропускной способности дверей определяется по формуле (9).
/>
где N – количество эвакуирующихся;
Q – пропускная способность дверей,чел*мин-1.
Пропускная способностьдверей определяется по формуле (10).
/>
где V – скорость движения людских потоковв проеме двери, м*мин-1;
/> - плотность потока, чел*м2/>;
/> — ширина дверного проема, м.
При предельных плотностяхскорость движения в дверном проеме в несколько раз меньше скорости движения впроходах при тех же плотностях.
Принято, что при ширинелюдского потока, в несколько раз превышающего ширину проема, скорость движенияв двери составляет 4,8м*мин-1 при ширине проема до 1,5 м и 6 м*мин-1при ширине проема свыше 1,5м.
Плотность потокаопределяется по формуле (11).
/>
где N — количество эвакуируемых людей;
/> - площадь эвакуации равная площадимежду креслами плюс площадь прохода до двери
Площадь эвакуациирассчитывается по формуле (12).
/>
где /> — ширина между рядами, м;
/> - ширина прохода, м.
По исходным данным
/>= 0,4 м; />=1,2 м.
/> />
/>
/>
Так как />, принимаем суммарную ширину дверныхпроемов />=4,8м. заново рассчитываемрасчетное время эвакуации. Необходимая скорость движения в двери приняторасчетным путем />. Необходимоевремя эвакуации в двери принимается по таблице 4.
/>
/>
/>
что соответствует условиюбезопасности эвакуации людей.
Таким образом, всоответствии с проведенными расчетами принимаем:
- предельноерасстояние />= 30м. />= 37 м.
- количествовыходов из зрительного зала (партера) принимаем 4 выхода;
- ширина одной двериравна 1,2м.
8. Расчет параметровэвакуации из здания театра
Время эвакуации попредельному расстоянию определяем по формуле (14).
/>
где /> — расчетное время эвакуации иззрительного зала, м;
/> - расстояние от выхода иззрительного зала до выхода в лестничную клетку, м;
V – скорость движения по коридору,м/мин; принимаются равной 40 м/мин.
/>
Так как />, принимаем /> и определяем />.
/> определяем по таблице 4.
/>=/>
Таким образом />, что соответствует основному условиюбезопасности эвакуации людей.
Таблица 5 – данныерасчета параметров эвакуацииНаименование параметров Расчетные значения Длина ряда в зрительном зале 30 м Предельное расстояние до выхода из зала 37м Предельное расстояние по коридору до выхода в вестибюль 35м Расчетное время эвакуации из зала 2,2мин Расчетное время эвакуации из здания театра 4,4 мин Суммарная ширина дверей 4,8 мин
Заключение
Гибель и травмированиелюдей на пожарах, как правило, происходит из-за ошибок, допущенных припроектирование и строительстве зданий и сооружений, нарушений правил пожарнойбезопасности, неправильного поведения людей при обнаружение загорания, поэтомуобеспечение безопасности людей при пожаре – проблема не только техническая, нои в значительной степени организационная.
В связи со строительствомвысотных зданий, уникальных спортивных – массовые сооружений и других объектов,увеличивается вместимость помещений с массовым пребыванием людей, происходятзначительные изменения в конструктивно – планировочных решениях.
Все это увеличиваетугрозу быстрого воздействия на человека опасных факторов пожара, затрудняетпроцесс эвакуации, порой приводит к массовой гибели людей.
Чтобы обнаружитьнедостатки в обеспечении безопасности людей, необходимо грамотно анализироватьвероятность воздействий на людей опасных факторов пожара, прогнозировать ихповедение в условиях пожара и продолжительность эвакуации, определить основныенаправления защиты людей от последствий пожара и знать конкретные требованияпожарной безопасности по этим направлениям.
Цель данного курсовогопроекта – определить условия безопасности эвакуации людей из здания театра ирассчитать параметры безопасной эвакуации зрителей.
Список используемыхисточников
1. СНиП 21-01-97 «Пожарнаябезопасность зданий и сооружений», 2003.-22с.
2. НПБ -104-03 «Системы оповещения иуправления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях», 2003.-22с.
3. Правила пожарной безопасности ППБ01-03, Ростов – на –дону: Феникс, 2006. – 288с.
4. Грушевский, Н.П. Пожарнаяпрофилактика в строительстве: учебное пособие. Москва: Стройиздат, 1998.-260с.
5. Ройтман, М.Я. Основыпротивопожарного нормирования в строительстве. — Стройиздат, 1995. – 468с.
6. Собурь, С.В. Пожарная безопасностьпредприятий: справочник.-Пожкнига, 2004. – 320с.
Приложение А
План зрительного зала
/>
Приложение Б
Эвакуационные выходы изпомещения второго и вышерасположенных этажей
/>
Эвакуационные выходы изпомещений второго и вышерасположенных этажей
1 – выход из помещений вкоридор, ведущих к лестничной клетке, имеющей непосредственный выход наружу;
2 – выход в соседнеепомещение;
3 – выход из помещений вкоридор, ведущий к лестничной клетке, имеющей выход через вестибюль, отдельныйот коридора перегородкой с дверью.