Особенности возникновения и развития пожара в зданиях ВУЗов

Установлено, что временная пожарная нагрузка в основном составляется из мебели? 58−65%; изделий из тканей 24−29%, изделий из бумаги 10−13%.

Любой пожар при свободном горении может быть разделен на пять стадий: 1 — начальную, 2 — развивающегося пожара, 3 — объемного пожара,.

4 — развитого пожара, 5 — затухающего пожара (рисунок 1.3). Каждая стадия характеризуется определенной продолжительностью и температурой.

Максимальная среднеобъемная температура на начальной стадии в очаге пожара составляет до 200−300 С. Именно на этой стадии пожара в наблюдается наибольшая гибель людей (до 90%), причем в основном от дыма и токсичных газообразных продуктов, выделяемых при тлении и горении материалов. Длительность этой стадии пожара может быть от нескольких минут до нескольких часов (при тлеющих пожарах в закрытых помещениях). Стадия сопровождается выделением дыма и газообразных продуктов, характеризуется постепенным переходом тления или пламенного горения от одного предмета обстановки к другому при медленном росте среднеобъемных температур в помещении очага пожара. На прогрев конструкций и потерю их огнестойкости пожар на этой стадии оказывает мало влияния. Пожар развивается на малой площади одного помещения в основном без распространения за его пределы.

Т, ^пС.

Рисунок 1.3 — Стадии развития пожара Следующая стадия? стадия развивающегося пожара? обычно наступает после вскрытия оконного остекления в помещении очага пожара. Пламенное горение становится более интенсивным с быстрым нарастанием параметров пожара (скорости выгорания, теплообмена, температур, давления и т. д.). Длительность этой стадии на реальных пожарах небольшая, от 5 до 20 мин. Пожар на этой стадии сопровождается нарастанием выделения большого количества дыма, газообразных продуктов горения и огня, интенсивно перемешивающихся в объеме помещения, и выходом их из проемов и отверстий за пределы помещения очага пожара. Стадия характеризуется наступлением так называемой общей вспышки, когда происходит воспламенение всех сгораемых предметов и материалов, находящихся в помещении. Температура достигает больших величин 900−1000 С, а среднеобъемная температура повышается до 600−800 С.

Эта стадия переходит в развитую стадию пожара, характеризующуюся наступлением экстремальных значений параметров пожара. Температура достигает 1100−1300С. Происходит интенсивный прогрев конструкций и их теплообмен с очагом пожара. В основном на этой стадии происходит пламенное горение. Количество дыма сокращается. Длительность этой стадии может быть от нескольких до 20−30 мин., в зависимости от количества пожарной нагрузки и условий воздухообмена. К завершению этой стадии выгорает 70−80% пожарной нагрузки.

Затухающая стадия пожара характеризуется систематическим понижением значений параметров пожара: падением значений температуры, скорости выгорания, интенсивности тепловыделения и т. д. Прогрев конструкций в первое время этого периода еще продолжается, причем температуры по глубине конструкции еще растут, а на поверхности конструкций со стороны очага пожара понижаются в соответствии со снижением температуры пожара.

В университете с учетом фактической пожарной нагрузки и при наличии всего комплекса систем противопожарной защиты (пожарная сигнализация, автоматические установки пожаротушения, вытяжная противодымная вентиляция, внутренний противопожарный водопровод и др.) реальный температурный режим пожара, если он все-таки произойдет и получит активное развитие, будет существенно отличаться (очевидно, в меньшую сторону) от «стандартного» режима. Этот режим десятилетиями применяется во многих странах для стандартизации условий испытаний и сопоставления получаемых пределов огнестойкости идентичных конструкций, а продолжительность пожара в реальных условиях, вероятно, вряд ли превысит 1−1,5 часа, либо из-за полного выгорания за это время пожарной нагрузки, либо в результате влияния систем противопожарной защиты и (или) тушения пожара силами пожарных подразделений. Среднее время локализации пожара в городах, где, по сравнению с сельской местностью, преимущественно сосредоточены здания I — IV степени огнестойкости, составляет около 16 мин., а время ликвидации пожара? менее 30 мин. при среднем времени тушения пожара менее 40 мин.

Обычно пламя выходит за пределы помещения, в котором оно возникло, через оконные проемы, если дверь в помещение была плотно закрыта. Это происходит, во-первых, потому, что остекление окон, как правило, разрушается при среднеобъемной температуре пожара 250−300 С (т.е. через 10−15 мин. после начала пожара); во-вторых, при недостатке воздуха в зоне горения, который обычно имеет место при внутренних пожарах, продукты пиролиза сгорают за пределами помещения, в оконных проемах и над ними. Языки пламени из окна с разрушившимся остеклением вместе с горячими продуктами горения устремляются вверх и достигают оконных переплетов верхних этажей, которые могут воспламениться. При отсутствии горизонтальных преград на фасаде пламя из оконного проема уже через 10−12 минут от начала пожара в квартире может выбиваться наружу на фасад и подниматься вверх по стене, поджигая сгораемые элементы фасада и оконного заполнения выше расположенного проема. После разрушения остекления огонь и дым могут проникнуть в помещение верхнего этажа. Для предотвращения распространения пожара через оконные проемы на вышерасположенные этажи в зданиях I-VI степеней огнестойкости расстояние по вертикали между оконными проемами следует принимать не менее 1,2 м, при этом, расстояние от верха оконного проема до низа перекрытия не превышает 0,2 м.

Еще более естественным и опасным путем распространения пожара за пределы помещения, где он первоначально возник, являются дверные проемы, если дверь во время возникновения пожара не была закрыта или если она самопроизвольно открылась под действием избыточного давления газовой среды в горящем помещении. Даже если дверь плотно закрыта, это одно из слабых мест в отношении опасности распространения пожара за пределы горящего помещения, так как огнестойкость дверей, как правило, сравнительно мала и составляет 10−15 мин, а иногда и 4−5 мин.

В пределах этажа наиболее вероятным является развитие пожара с выходом на лестничную клетку, распространение огня через перегородки и лестничные площадки. По вертикальным ограждающим конструкциям пожар может интенсивно распространяться с обогреваемой стороны в пределах того же помещения, если эти конструкции покрыты горючими, а тем более легковоспламеняемыми декоративно-отделочными синтетическими материалами. Если же ограждающие конструкции обладают низкой огнестойкостью и способны прогореть или частично разрушиться под воздействием пламени или высоких температур на обогреваемой поверхности, то пожар распространится в смежное помещение.

Через горизонтальные ограждающие конструкции (перекрытия) пожар может распространиться на верхние этажи здания. Наиболее опасными путями распространения пожара в верхние этажи здания являются пустоты в строительных конструкциях, вентиляционные и кабельные каналы и т. п. Продукты неполного сгорания, интенсивно выделяющиеся в горящем помещении, по законам естественной конвекции устремляются по таким каналам вверх. В течение нескольких минут здание полностью задымляется, и находиться в помещениях без средств защиты органов дыхания невозможно. Наиболее интенсивно происходит задымление верхних этажей, особенно с подветренной стороны.

Изложенные соображения показывают, что при свободном горении пожар может нанести существенный ущерб как зданию, так и людям находящимся в нем, продолжительность пожара может достигать значительных величин.